بررسی اثر فعال سازی مکانیکی بر فرآیند سنتز احتراقی سیستم نیوبیوم-سیلیسیوم

ترکیب بین فلزی nbsi2 دارای کاربرد های ویژه برای ساخت قطعات مهندسی است. در پژوهش حاضر، تاثیر دو فرآیند آسیاب کاری مکانیکی و سنتز احتراقی یک بار به صورت مجزا و یک بار به صورت متوالی، بر تولید ترکیب بین فلزی nbsi2 بررسی گردید. بدین منظور، مخلوطی از پودرهای نیوبیوم و سیلیسیوم با نسبت استوکیومتری 1:2 در مدت زمان های مختلفی تحت فرآیند آسیاب کاری قرار گرفت. با بررسی الگوهای پراش پرتو ایکس مخلوط پودری حاصل از فرآیند آسیاب کاری مشخص شد که در کمتر از 10 ساعت آسیاب کاری، هیچ واکنش شیمیایی بین نیوبیوم و سیلیسیوم اتفاق نمی افتد وتنها شدت پیک های سیلیسیوم که فاز ترد را تشکیل می دهد کاهش پیدا می کند. پس از 20 ساعت آسیاب کاری مکانیکی، اولین پیک های nbsi2 ظاهر می گردد ولی آهنگ کامل شدن واکنش بسیار کند است؛ بطوریکه پس از 60 ساعت آسیاب کاری مکانیکی، اگرچه پیک های nbsi2 با شدت قابل ملاحظه ای ظاهر می شوند؛ لکن هنوز پیک های کوتاهی از نیوبیوم، در الگوی پراش پرتو ایکس نمونه ملاحظه می گردد. انجام آزمایش سنتز احتراقی با دمای 1300 درجه سانتیگراد به روش انفجاری بر روی قرص های متشکل از نیوبیوم و سیلیسیوم نشان داد که بدون انجام آسیاب کاری واکنش شیمیایی بین نیوبیوم و سیلیسیوم حین سنتز احتراقی، اتفاق نمی افتد. در حالی که با انجام آسیاب کاری مکانیکی بیش از 10 ساعت و انجام فرآیند سنتز احتراقی، پیک های nbsi2 در الگوهای پراش پرتو ایکس نمونه های سنتز شده ظاهرمی گردد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که با افزایش زمان آسیاب کاری، نه تنها شدت پیک های nbsi2در الگوهای پراش پرتو ایکس نمونه های سنتز شده، به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد؛ بلکه دمای اشتعال و دمای احتراق نمونه ها تا حد زیادی کاهش می یابد؛ به گونه ای که با انجام 60 ساعت آسیاب کاری، دمای اشتعال نمونه ها به 921 درجه سانتیگراد می رسد.