سنتز دی سیلیسید مولیبدن به روش آلیاژسازی مکانیکی

در پژوهش حاضر سنتز ترکیب بین فلزی دی سیلیسید مولیبدن mosi2از عناصر اولیه، شامل پودر عنصری مولیبدن و سیلیسیم با درجه خلوص بیش از 99 درصد و به نسبت موازنه ای mo/2si به روش آلیاژ سازی مکانیکی بررسی شده است. در قسمت اول تاثیر بعضی از پارامترهای موثر در کار مکانیکی بر سنتز دی سیلیسید مولیبدن که تاکنون بررسی نشده, بررسی گردیده است. از آن جمله تاثیر نوع گلوله اعم از سرامیکی یا فلزی و نیز اعمال کار مکانیکی ابتدایی بر پودر مولیبدن و سیلیسیم به صورت مجزا و سپس مخلوط کردن آن با پودر عنصر دوم و ادامه کار مکانیکی جهت سنتز دی سیلیسید مولیبدن بررسی گردید. نتایج آزمایش های این بخش, وابسته بودن سنتز دی سیلیسید مولیبدن و سرعت تولید آن به نوع پارامترهای موثر در کار مکانیکی از نقطه نظر فراهم کردن آسان انرژی اکتیواسیون اولیه جهت انجام واکنش را روشن ساخت که به طرق مختلف مثل افزایش سطح تماس و فرکانس برخورد بالا (در اثر افزایش شدت آسیاکاری) و یا افزایش نسبت وزنی گلوله به پودر حاصل می شود. در قسمت دوم جهت بررسی و تبیین بیشتر نحوه تشکیل دی سیلیسید مولیبدن آزمایش های مختلف سینتیکی, حرارتی و میکروسکوپی صورت گرفت . عدم تغییر پارامتر شبکه مولیبدن در طول کار مکانیکی و عدم جابجایی پیک های مولیبدن و سیلیسیم به استناد نتایج xrd به همراه تشکیل همزمان دی-سیلیسیدمولیبدن در کنار از بین رفتن واکنشگرهای اولیه مولیبدن و سیلیسیم از جمله دلایل عدم تشکیل دی-سیلیسیدمولیبدن به طریق دیفیوژن بوده است. همچنین نتایج بررسی های میکروسکوپ الکترونی چگونگی انجام واکنش از سطح و تشکیل دی سیلیسیدمولیبدن بر سطح مولیبدن را نشان می دهد. علاوه بر آن عدم تشکیل و مشاهده حلقه هایی از محصول واکنش (دی سیلیسیدمولیبدن) بر روی مواد اولیه، بیانگر آن است که تشکیل این ماده به طریق دیفیوژن صورت نگرفته است چرا که در صورت تشکیل آن به طریق دیفیوژن می بایستی محصول واکنش به همراه اجزاء اولیه به صورت حلقه های تو در تو در نمونه های پولیش شده، مشاهده می گردید. همچنین بر اساس نتایج بررسی های سینتیکی مطابق معادله (johnson mehl avrami) jma بر روی نمونه های کار مکانیکی شده، عدد n یعنی درجه واکنش 3.371 بدست آمد که بر اساس نظریه محققان مکانیزم غالب برای تشکیل محصول نمی تواند دیفیوژن باشد. بررسی های حرارتی توسط dta بر روی نمونه هایی که کار مکانیکی اولیه روی آنها صورت گرفته بود مشخص ساخت که با ادامه کار مکانیکی انرژی اکتیواسیون برای تشکیل محصول بخصوص در زمان های اولیه کار مکانیکی بیش از 30 درصد کاهش می یابد و در ادامه نیز با شیب کمتری میل به کاهش از خود نشان می دهد همین امر نیز نشان می دهد که نحوه تشکیل دی سیلیسید مولیبدن تنها متاثر از اعمال کار مکانیکی و انتخاب پارامترها بوده است. در نهایت با توجه به نتایج تحقیق، تشکیل دی سیلیسیدمولیبدن متاثر از نحوه فعال سازی مکانیکی اجزاء واکنش (mechanically activation induced reaction) و رسیدن بخشی از اجزاء واکنش به انرژی اکتیواسیون لازم جهت انجام واکنش بوده که از طریق تماس پی در پی اجزاء واکنش با یکدیگر در جریان فعال سازی مکانیکی اتفاق می افتد.