تولید مستقیم پودرکاربید تنگستن نانوساختار از اکسید تنگستن به روش آلیاژسازی مکانیکی و سنتز احتراقی

در پژوهش حاضر برای تولید کاربید تنگستن از احیای متالوترمی اکسید تنگستن توسط پودر فلز روی و کربوراسیون در جای آن با گرافیت استفاده شد. به منظور فراهم آوردن شرایط سنتز (تامین انرژی اکتیواسیون مورد نیاز) از آسیابکاری در آسیاب پرانرژی و سنتز احتراقی استفاده شد. ضمن مشخصه یابی محصولات تولیدی و اثر عوامل اجرایی بر آن، مسیر انجام واکنش سنتز احتراقی به روش آنالیز حرارتی بررسی شد. مشخصهیابی محصولات تشکیل شده با استفاده از پراش اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) انجام شد. بررسیها در مورد سنتز احتراقی نشان داد که بدون فعالسازی مکانیکی، در دمای اشتعال °c 800 تنها واکنش متالوترمی احیای اکسید تنگستن انجام میشود و محصول نهایی تنگستن و اکسید روی میباشد. اما در دمای اشتعال °c 900 علاوه بر تنگسن و اکسید روی، مقادیری تنگستات روی نیز تشکیل می شود. بررسی مسیر انجام واکنش به روش آنالیز حرارتی نشان داد که حداقل دمای احیاء اکسید تنگستن °c 600 می باشد. نتایج آنالیز حرارتی حاکی از این بودند که ابتدا روی ذوب شده و پس از تر کردن سطح ذرات اکسید تنگستن، شروع به احیای آن کرده که گرمای ناشی از این مرحله منجر به فعال شدن احیای کربوترمی می شود و مصرف شدن کربن را به همراه دارد. نتایج آسیاب کاری نشان داد که پس از 40 ساعت آسیاب کاری، جوانه هایی از کاربید تنگستن و اکسید روی شکل گرفت. با ادامه ی آسیاب کاری تا 60 ساعت، پودر محصولات آمورف شده که فازیابی دقیق آن نیازمند انجام عملیات حرارتی است. پس از عملیات حرارتی در °c 800 نتایج xrd فاز wc همراه با zno را نشان داد. برای حذف اکسید روی ناشی از احیای اکسید تنگستن، از کاربید تشکیل شده، محصول عملیات حرارتی شده با اسید هیدروکلریک شسته شد. اندازه دانه محاسبه شده برای کاربید تنگستن پس از عملیات حرارتی حدود 10 نانومتر به دست آمد.