در این تحقیق روشی جدید برای تبدیل آمونیوم پاراتنگستات (apt) به کامپوزیت آلومینا- تنگستن ارائه شده است. در این روش تجزیه و احیای apt به طور همزمان و در طول آسیاکاری اتفاق می افتد. بدین منظور از فلز آلومینیم (al) به عنوان عامل احیاکننده استفاده شده است. در مرحله ی اول، با توجه به مجموع واکنش های تجزیه و احیای apt، دو پودر apt و al با نسبت مولی 24:1 مخلوط و در زمان های مختلف آسیاکاری شدند، سپس از آزمون های xrd و ft-ir به منظور بررسی روند پیشرفت واکنش ها استفاده شد. نتایج نشان داد که پس از 25 دقیقه کار مکانیکی، واکنش احتراقی در سیستم با وقوع هم زمان واکنش های تجزیه و احیا اتفاق می افتد. همچنین مشاهده شد که قبل از وقوع احتراق، al با آب تبلور apt واکنش می دهد. بر این اساس قسمتی از واکنش های تجزیه ی apt قبل از احتراق صورت گرفته است، به طوری که با مصرف al باعث کمبود آن در واکنش احتراقی و عدم تکمیل آن می شود. در ادامه ی کار جهت تفکیک واکنش هایی که به صورت احتراقی انجام می شوند و همچنین اثر فعال سازی مکانیکی بر این واکنش ها از آزمون dta استفاده شد. پیک های به دست آمده از آزمون dta مربوط به مخلوط پودرهای apt و al نشان دادند که طی حرارت دهی در اتمسفر آرگون، ابتدا apt به اکسید تنگستن تبدیل می شود و سپس در دمای 1020 تا c°1097 توسط al مذاب احیا می شود. این در حالی است که آزمون dta همین نمونه بعد از 20 دقیقه آسیاکاری نشان داد که دمای واکنش اکسید تنگستن با al تا دمای ذوب al کاهش یافته است. ادامه ی فعال سازی سبب می شود که واکنش های تجزیه و احیا به صورت هم زمان در طول آسیاکاری رخ دهد. در مرحله ی دوم این تحقیق، مقدار al اولیه با توجه به واکنش آن با آب تبلور apt قبل از احتراق، 07/26 مول انتخاب شد و آسیاکاری تکرار گردید. نتایج نشان داد که در این حالت واکنش های تجزیه و احیا به طور کامل انجام می شوند و پودر کامپوزیتی آلومینا-تنگستن پس از 25 دقیقه کار مکانیکی به دست می آید. بر اساس نتایج xrd، اندازه ی دانه های تنگستن به دست آمده بعد از احتراق 60 نانومتر محاسبه شد که با افزایش زمان آسیاکاری تا 10 نانومتر کاهش می یابد. تصاویر sem و نتایج psa نشان دادند که در طول آسیاکاری با افزایش زمان، ذرات ترد apt ریز می شوند، در ذرات نرم al فرو می روند و توده هایی را تشکیل می دهند. این توده ها به تدریج رشد می کنند تا زمانی که احتراق اتفاق بیفتد. محصول احتراق توده های متخلخلی از آلومینا با ذرات تنگستن می باشد که با افزایش زمان آسیاکاری به پودر کامپوزیتی آلومینا-تنگستن تبدیل می شوند.

در این تحقیق تولید کامپوزیت نانوساختار برنج - آلومینا به روش مکانوشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از عناصر کربن و آلومینیوم به عنوان عوامل احیاء کننده اکسیدهای مس و روی استفاده شد. در مرحله اول به منظور بررسی تأثیر واکنش های احیاء آلومینوترمی بر تسریع و تسهیل واکنش های احیاء کربوترمی در دماهای آدیاباتیک مختلف، با انجام محاسبات ترمودینامیکی تغییرات دمای آدیاباتیک واکنش کلی احیاء نسبت به مقادیر کربن و آلومینیوم اولیه رسم شده و چهار دمای آدیاباتیک 298، 1300، 1800 و 2300 کلوین برای انجام آزمایشات آسیاکاری انتخاب گردید. نمونه های آسیاکاری شده در زمان های مختلف (0 تا 20 ساعت) تحت آزمایش های xrd، tga و dsc قرار گرفتند. نتایج xrd نشان داد در حالتی که دمای آدیاباتیک واکنش کلی احیاء کمتر از k 1800 باشد، واکنش ها به صورت تدریجی رخ می دهند و پس از 20 ساعت آسیاکاری تنها واکنش های احیاء آلومینوترمی فعال می شوند، ولی در صورتی که دمای آدیاباتیک واکنش کلی احیاء بیشتر یا مساوی k 1800 گردد، واکنش های احیاء کربوترمی و آلومینوترمی به صورت ناگهانی در فاصله زمانی بین 2 تا 3 ساعت آسیاکاری رخ می دهند، به طوری که پس از 3 ساعت آسیاکاری پیک های برنج و آلومینا در گراف xrd ظاهر می گردد. همچنین همزمان با احیاء مکانوشیمیایی، آلیاژسازی نیز رخ می دهد. نتایج tga نیز نتایج حاصل از آزمایش xrd را مورد تأیید قرار دادند به طوری که در نمونه ای که 2 ساعت آسیاکاری شده بود در طول حرارت دادن، کاهش وزن ناشی از فعال شدن واکنش های احیاء کربوترمی و حذف کربن از سیستم به صورت گاز co مشاهده گردید، ولی در نمونه 3 ساعت آسیاکاری شده تنها افزایش وزن ناشی از اکسیداسیون برنج در مجاورت هوا مشاهده شد که نشان از احیاء کربوترمی در طول آسیاکاری و حذف کربن از سیستم قبل از شروع آزمایش tga می داد. نتایج dsc نشان داد که در صورت وقوع واکنش ها به صورت تدریجی، سه واکنش احیاء cuo به cu2o، احیاء cu2o به cu و zno به zn به ترتیب با افزایش دما رخ می دهند. به کمک تصاویر tem مشاهده گردید که اندازه ذرات کامپوزیت برنج - آلومینای تولید شده پس از 20 ساعت آسیاکاری بین 0.2 تا 0.6 میکرومتر قرار دارد و اندازه دانه ها حدود 20 نانومتر است. در مرحله دوم افزایش حد حلالیت روی در مس مورد بررسی قرار گرفت. طبق دیاگرام فازی ماکزیمم حد حلالیت روی در مس دمای محیط حدود 35% است. نتایج xrd نشان داد که به کمک آسیاکاری می توان حد حلالیت روی در مس را تا 40 درصد اتمی در دمای محیط افزایش داد و آلیاژ برنج تک فاز آلفا حاوی 40 درصد اتمی روی تولید کرد.