سنتز نانوکامپوزیت های coal-al2o3 و بررسی های ترمودینامیکی و سینتیکی تشکیل آن ها

پایان نامه
چکیده

در این پژوهش، ساخت ترکیب بین فلزی coal نانوساختار و نانوکامپوزیت های coal/al2o3 با درصدهای مختلف از ذرات تقویت کننده به روش آلیاژسازی مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت. تغییرات فازی و مطالعات ریزساختاری به وسیله آزمون های پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و آنالیز حرارتی (dta) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که آلیاژسازی مکانیکی مخلوط پودری co50al50 موجب تشکیل مستقیم ترکیب بین فلزی b2-coal نانوساختار کاملاً منظم با مکانیزم تدریجی می گردد. بررسی های ترمودینامیکی انجام شده بر اساس مدل نیمه تجربی میدما تایید کرد که فاز تشکیل شده دارای پایین ترین سطح انرژی آزاد می باشد. آسیابکاری طولانی مدت ترکیب بدست آمده موجب نامنظم شدن ساختار با تشکیل عیوب سه گانه و کاهش پارامتر نظم بلند دامنه (lro) تا مقدار ثابت 82/0 گردید. پس از مطالعه رفتار حرارتی در دما و زمان های مختلف آنیل، یک معادله کلی برای توصیف رفتار رشد دانه ترکیب coal نانوساختار تولید شده در دماهای بالاتر از tm 5/0 پیشنهاد شد. جهت ساخت نانوکامپوزیت با ترکیب استوکیومتری از مواد واکنش دهنده co3o4 و al ملاحظه شد که واکنش ترمیت به یکباره انجام گرفت و نانوکامپوزیت al2o3/co حاصل شد. نتایج آنالیز حرارتی نشان داد که واکنش احیای co3o4 به co توسط al در دو مرحله و با تشکیل فاز میانی coo کامل می شود. فعالسازی مکانیکی مخلوط پودر اولیه تنها به مدت 45 دقیقه، باعث کاهش قابل توجه دمای واکنش احیا در مرحله دوم از 1041 به 869 درجه سانتیگراد گردید. انرژی فعالسازی این دو مرحله با استفاده از 5 روش آنالیز مختلف غیروابسته به مدل، در مقدار کسر واکنش کرده 5/0 به ترتیب حدود 5±340 و 7±440 کیلو ژول بر مول محاسبه شد. مدل واکنش در مراحل اول و دوم به ترتیب مکانیزم کنترل فازی به صورت تک بعدی و واکنش های سطحی سه بعدی تعیین شدند. نتایج بدست آمده بیانگر ضریب اطمینان بالاتر مدل کوتز-ردفرن در مقایسه با مدل کندی-کلارک بود. نانوکامپوزیت های coal/al2o3 حاوی 45، 25 و 10 درصد حجمی فاز al2o3 توسط آلیاژسازی مکانیکی مخلوط پودرهای co3o4-al-co با نسبت های مختلف تولید شدند. نتایج نشان داد که دو واکنش احیای co3o4 و تشکیل coal به صورت همزمان و در یک مد احتراقی انجام پذیرفته است. عملیات حرارتی نانوکامپوزیت های تولید شده نشان داد حضور ذرات نانومتری al2o3 در زمینه نانوساختار coal باعث کاهش رشد دانه های کریستالی بعد از عملیات حرارتی شده است.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مطالعه و بررسی تشکیل نانوکامپوزیت زمینه بین فلزی NbAl3 با ذرات تقویت کننده Al2O3: بررسی ریزساختاری، ترمودینامیکی و آنالیز حرارتی

هدف از انجام این پژوهش، تولید نانوکامپوزیتی با زمینه NbAl3 توسط روش آلیاژسازی مکانیکی به منظور افزایش چقرمگی و استحکام دما بالای آن می‌باشد. به این منظور مقدار 49 درصد وزنی پودر آلومینیوم به همراه 51 درصد وزنی اکسید نیوبیوم مخلوط و آلیاژسازی مکانیکی گردید. تغییرات فازی ذرات پودر و همچنین ریزساختار و مورفولوژی ذرات پودر در زمان های مختلف آسیاب کاری توسط آزمون های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ ...

متن کامل

سنتز پودر نانوکامپوزیت Al2O3-TiN توسط مکانوشیمیایی

In recent years, much research in the field of advanced materials synthesis using the mechanochemical process has been performed. In this study, Al2O3-TiN nanocomposite was produced by the mechanochemical method and using inexpensive material TiO2 (instead of pure titanium which is too expensive). Also, aluminum and titanium oxide powders were used as raw materials. Milling under N2 atmosphere ...

متن کامل

بررسی ترمودینامیکی و سینتیکی جذب سطحی رنگ‌زای مالاکیت سبز با نانوکامپوزیت Fe/TiO2- پوسته میگو

در این پژوهش ابتدا نانوکامپوزیت Fe/TiO2- پوسته میگو به عنوان جاذب سنتز شده است و توسط دستگاه‌های طیف‌سنجی تبدیل فوریه FT-IR))، طیف‌سنجی پراش پرتو ایکس ((XRD، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز عنصری (EDX) مورد ارزیابی قرار گرفته است که نتایج نشان داده Fe3+ بر نانوذرات  TiO2دوپه شده و Fe/TiO2 بر پوسته میگو نشانده شده است. جذب سطحی مالاکیت سبز با بررسی پارامترهای موثر بر جذب سطحی، سینتیک، ای...

متن کامل

بررسی آزمایشگاهی و مدل سازی ترمودینامیکی تشکیل هیدرات پروپان در حضور بهبود دهنده های ترمودینامیکی نامحلول

امروزه با توجه به مزایای هیدرات در انتقال وذخیره سازی گاز طبیعی، این موضوع مورد توجه محققین قرار گرفته است. همچنین با توجه به شرایط تشکیل هیدرات که در دمای پایین وفشار بالایی می باشد سعی شده است این شرایط به شرایط محیطی نزدیک شود و برای این کار از افزودنی هایی استفاده شده است که این نقاط ترمودینامیکی را تغییر می دهد. برای پیش بینی این نقاط، مدل های ترمودینامیکی نیز وجود دارد که غالباٌ دارای ثواب...

متن کامل

سنتز نانوکامپوزیت کلینوپتیلولیت- پلی‌آکریلونیتریل به منظور حذف زیرکونیم از محلول‌های آبی: بررسی و ارزیابی عوامل تأثیرگذار بر فرایند جذب، پارامترهای سینتیکی، ترمودینامیکی و ایزوترم‌های جذبی

در این پژوهش کامپوزیت­هایی با استفاده از پلی­اکریلونیتریل و زئولیت نانوکلینوپتیلولیت تهیه شد. کامپوزیت­های سنتز شده با استفاده از تکنیک­هایSEM ،DTG ،FT-IR ،XRF ،XRD  مورد شناسایی قرار گرفتند و در نهایت جذب یون ­زیرکونیم از محلول­های آبی مورد ارزیابی قرار گرفت. در این نانوجاذب نانو زئولیت کلینوپتیلولیت به عنوان جزء فعال برای جذب یون ­زیرکونیم عمل می­کند و پلی­اکریلونیتریل نقش متصل­کننده را دارد....

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023