بررسی اثر زمان و دما بر روی تولید آمیژان al-ti به روش احیای حرارتی

با توسعه کاربرد آلومینیوم در صنایع مختلف، استفاده از آمیژان های این عنصر نیز در چند دهه اخیر توسعه فراوانی یافته است. این مواد که عمدتاً برای دستیابی به اهداف خاصی نظیر ریز کردن دانه ها، جوانه زایی، اکسیژن زدایی و تولید سایر آلیاژها و کامپوزیت های دیگر به فلزات افزوده می شوند به روش های مختلفی نظیر ریخته گری، کلوخه سازی، الکترولیز و احیا حرارتی تولید می گردند. عمده این روش ها به لحاظ هدر رفتن عنصر آلیاژی مطلوب نمی باشند اما روش احیا حرارتی به عنوان روشی مناسب برای تولید این مواد شناخته و معرفیشده است. در این پژوهش تولید آمیژان al-ti از طریق احیا حرارتی tio2 و در محیط کریولیت مذاب مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا به منظور ایجاد شرایطی همسان با شرایط صنعتی در تمامی آزمایش ه از کریولیت مذاب بانسبت مولی 5/2 و مواد اولیه تجاری استفاده گردید. در این روش دستیابی به آمیژانی با حد اکثر میزان تیتانیوم مورد نظر قرار داده شد و برای تامین عنصر آلیاژی از tio2 استفاده گردید. پس از ذوب مواد اولیه در داخل بوته گرافیتی و دستیابی به سیالیت مذاب، آلومینیوم اضافه شد و بدین صورت احیا آلومینوترمی اکسید تیتانیوم در محیط کریولیت مذاب شروع شد. به منظور بررسی اثر زمان بر روی میزان تیتانیوم آمیژان تولیدی در زمان های مختلف از آمیژان نمونه برداری شد و نمونه ها به سه روش، شیمیایی، sem و xrd مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی های بعمل امده، نشان دهنده تشکیل تیغه های بین فلزی با ترکیب tial3 و انجام واکنش احیا، با سرعت بالا بود. بگونه ای که با گذشت 10 تا 15 دقیقه، احیا به میزان قابل توجهی انجام شد. همچنین مشاهده گردید که در صد تیتانیوم آمیژان پس از رسیدن به یک مقدار ماکزیمم کاهش پیدا کرد. علت این امر مصرف تیتانیوم احیا شده در مجموعه ای از واکنش های احتمالی نظیر تشکیل ترکیبات فراری وکاربیدی شناخته شد. همچنین نفوذ (خروج) محصولات واکنش از جبهه واکنش، به عنوان عامل محدود کننده در دستیابی به حد اکثر تیتانیوم قابل تحصیل شناخته شد.