احياء روتيل توسط Al و مقايسه آن با Si جهت توليد كاربيد تيتانيم و كامپوزيت هاي آن

Production of titanium carbide and it's composites via metaluthermic reduction rutile

در اين تحقيق از ستنز مكانوشيمايي Al ، كربن و TiO2 براي توليد نانو كامپوزيت TiC-Al2O3 و براي توليد نانو كامپوزيت TiC-SiO2 با استفاده از روتيل به عنوان يك ماده اوليه ارزان قيمت ، سيليسيم و كربن از روش MASHS استفاده شد. مخلوط اوليه با نسبت استكيو متري به مدت هاي 60ساعت آسيا كاري شدند. پس از 60 ساعت آسيا كاري ، نتايج XRD نشان داد در نمونه هايي كه از دوده به عنوان منبع كربن استفاده شد فقط پيك هاي مربوط به فاز آمورف TiC و در نمونه هايي كه از گرافيت به عنوان منبع كربن استفاده شد، نانو كامپوزيت TiC-Al2O3 در نمودار پراش پرتو ايكس مشاهده گرديد. پس از آنيل كردن نانو كامپوزيت TiC-Al2O3 در دماي 1200 درجه سانتيگراد مشاهده شد كه هيچ گونه تغيير فازي در ساختار بوجود نيامده و اندازه دانه ها در مقياس نانو باقي ماندند. اما هنگامي كه از سيليسيم براي احياء روتيل (TiO2) استفاده شد نتايج نشان داد كه پس از 60 ساعت آسيا كاري ، منبع كربن(گرافيت و دوده) تقريبا تاثير يكساني داشته است. اما هنگامي كه از گرافيت به عنوان منبع كربن استفاده شد، سنتز نانو كامپوزيت TiC-SiO2 در نمونه هاي 60 ساعت آسياكاري شده در دماي 900 درجه سانتيگراد صورت گرفت ولي زماني كه از دوده به عنوان منبع كربن استفاده گرديد پس از 60 ساعت آسياكاري و سنتز در دماي 1200 درجه سانتيگراد پيك هاي SiO2 وTiC به همراه Ti در نمودار پراش پرتو ايكس مشاهده گرديد.

In this reaserch , for production of Tic-Al2O3 nanocomposite using mechanochemical synthesis between Al, TiO2 and carbon was used. For production of TiC-SiO2nanocomposite from rutile as inexpensive raw material, carbon and Si powder using MASHS method was used. The primary mixture with stociometric ratio for 60hr ball milled. After 60hr milling, the XRD results showed, in samples that from carbon black as a carbon source was used the only of corresponding peaks TiC amorphous phase was observed. But at in samples that, from graphite as a carbon source used TiC-Al2O3nanocomposite at XRD pattern observed and the grain sizes of TiC and Al2O3phases were less than 63nm. TiC-Al2O3nanocomposite, after annilling at 12000C, no phase change was observed and the grain sizes remained in nanoscale. When from Si for reduction of rutile was used, the results showed that the carbon source had been almost the same effect at ball mill and same phases produced after 60hr milling. The different carbon source had been at synthesis temperature at 60hr milled samples. When from graphite as a carbon source was used TiC-SiO2 nanocomposite synthesized at 9000C. But when from carbon black as a carbon source was used after synthesis at 12000C, the TiC and SiO2 peaks with Ti at XRD pattern was observed.