تاثير آلياژ سازي مكانيكي در سنتز نانو كامپوزيت Al-Al2O3-TiB بااستفاده از مخلوط پودري آلومينيم ، فروتيتانيم و اسيد بوريك

Effect of mechanical alloying on synthesis Al-Al2O3-TiB2 nanocomposite by mixture of aluminum, ferrotitanium and boric acid powders

خواص سايشي مناسب نانو كامپوزيتهاي سراميكي- فلزي در سالهاي اخير بسيار مورد توجه بوده است. نانو كامپوزيتهاي Al-Al2O3-TiB2 با استفاده از مخلوط پودرهاي آلومينيوم، فروتيتانيم و اسيد بوريك به عنوان مواد اوليه توسط واكنش درجا توليد شد. مواد اوليه با تركيب Al-xFe/Al2O3-10Vol.%TiB2 به مدت 30 ساعت در يك آسياب سايشي در اتمسفر گاز آرگون تحت آلياژسازي مكانيكي قرار گرفت. پودرهاي آسياب شده در يك كوره كنترل اتمسفر در دماي 700 درجه سانتيگراد به مدت 1 ساعت تحت اتمسفر گاز آرگون عمليات حرارتي شد. استحاله فازها، ريز ساختار و مورفولوژي ذرات پودر آلياژ سازي مكانيكي و عمليات حرارتي شده به وسيله آزمون پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از XRD علاوه بر اين كه سنتز پودرهاي Al2O3 و TiB2 را تائيد مي كند، حضور برخي از فازهاي ناخواسته از قبيل تركيبات بين فلزي Al3Ti و Al13Fe4 را درون زمينه نشان ميدهد، كه اين تركيبات بين فلزي نشانه تجزيه اسيد بوريك و فروتيتانيم مي باشد. همچنين، تصاوير SEM جهت تعيين مورفولوژي ذرات و اندازه متوسط آنها استفاده شد.

In recent years, there has been increased interest in the scope of wear properties of metal-ceramic nanocomposite. In situ Al-Al2O3-TiB2 nanocomposites produced through mechanical alloying (MA) followed by heat treatment using the mixture of aluminum, ferrotitanium and boric acid powders as raw materials. The powder mixture equivalent to Al-xFe-10Vol. %TiB2 composition subjected to MA in an attritor ball mill for 30 h under argon atmosphere. Mechanically alloyed (MAed) powders were heat treated in an Argon atmosphere for 1 h at 700˚C. The phase transformation, microstructure and morphology of MAed and heat treated powder particles were investigated by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results confirmed the synthesis of Al2O3 and TiB2. Also, revealed that the presence of undesirable intermetallic compound such as Al3Ti and Al13Fe4 into matrix. Grain size and lattice parameter were determined 21nm and 4.0576 A°, respectively. The equiaxed particles were formed after mechanical alloying and the MAed particles agglomerated in individual colonies after heat treatment.