نام پژوهشگر: فاطمه بابانیا بازگیری

سنتز مکانوشیمیایی کاربید تنگستن نانو ساختار با استفاده از سیستم(wo3/c/zn(al
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1391
  فاطمه بابانیا بازگیری   ابوالفضل باباخانی

در این تحقیق تولید پودر کاربیدتنگستن نانو ساختار به روش مکانو-شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. مخلوط پودرهای اکسید تنگستن، کربن و روی (یا آلومینیوم) در زمان های مختلف آسیاکاری شدند. روی و آلومینیوم به عنوان عوامل احیا انتخاب شدند. آزمایش های انجام شده به دو گروه دسته بندی شد. در گروه اول از روی (zn) و در گروه دوم از آلومینیوم به عنوان عامل احیا استفاده شد و مکانیزم واکنش ها (تدریجی یا احتراقی) مورد مقایسه قرار گرفت. در ادامه پودر سدیم کربنات به عنوان عاملی در کنترل اندازه ی دانه ی محصول و عاملی برای تأمین کربن بیشتر جهت سنتز کاربید ، به مخلوط پودر اولیه اضافه گردید. زمان آسیاکاری برای نمونه های با عامل احیای روی، 24، 36 و 48 ساعت و زمان آسیاکاری برای نمونه ها ی با عامل احیای آلومینیوم، 1، 3 و 6 ساعت در نظر گرفته شد. نمونه ها ی با عامل احیای روی، پس از اتمام آسیاکاری به منظور حذف ترکیبات zn و نمک سدیم تشکیل شده در طی فرایند آسیاکاری، اسیدشویی و آب شویی شدند. در نمونه ها ی با عامل احیای آلومینیوم، ترکیبات نمک سدیم ، با آب شویی از سیستم حذف شدند. به منظور شناسایی فازهای تشکیل شده، محصولات تحت آزمایش xrd قرار گرفتند. در حالتی که از روی استفاده شد، دمای آدیاباتیک واکنش کمتر از k1800 بوده و واکنش به صورت تدریجی اتفاق افتاد و طبق نتایج xrd در زمان 48 ساعت آسیاکاری وقتی که از سدیم کربنات استفاده شد، کاربید تنگستن (w2c) به طور کامل سنتز شد. در مواردی که از آلومینیوم استفاده شد، دمای آدیاباتیک بیشتر از k1800 بوده و واکنش به صورت احتراقی رخ داد و طبق نتایج xrd، در زمان 3 ساعت آسیاکاری و با حضور سدیم کربنات، دو فاز کاربید تنگستن (wc,w2c) سنتز شد. در آزمایش های انجام شده ، نمونه ی آسیاکاری شده در 3 ساعت (در حضور کربنات و بدون کربنات) به عنوان بهترین نمونه از لحاظ زمان و محصول انتخاب شدند. مورفولوژی پودر سنتز شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور تخمین اندازه دانه های کاربید از معادله ی ویلیام سون-هال استفاده شد. برای نمونه ی 3 ساعت آسیاکاری شده (با کربنات) اندازه دانه های w2c برابر با 6/138 نانومتر و اندازه دانه-های wc برابر با 42 نانومتر محاسبه شد.