سنتز نانوكامپوزيت NiAl-Al2O3 به روش آلياژسازي مكانيكي

Synthesis of NiAl/Al2O3 nanocomposite by mechanical alloying

در اين پژوهش پودرهاي نانو كامپوزيتي NiAl/Al2O3 از طريق فرايند آلياژسازي مكانيكي (MA) سنتز و مشخصه يابي گرديد. به اين منظور، مخلوطي از پودرهاي اوليه NiO و Al به نسبت مولي 3:5 به مدت زمان هاي 1 الي 20 ساعت با استفاده از آسياب سايشي تحت اتمسفر گاز آرگون آلياژسازي مكانيكي شد. تغييرات ساختاري و فازي ذرات پودري پس از فرايند آلياژسازي با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و تفرق سنجي اشعه (XRD) X مورد مطالعه قرار گرفت. پس از 1/5 ساعت عمليات آلياژسازي يك تحول فازي صورت گرفت و انجام واكنش استوكيومتري 3NiO+5Al=3NiAl+ Al2O3 در مخلوط پودري منجر به تشكيل NiAl-40%Vol Al2O3 گرديد. نتايج نشان داد كه ذرات نانوكامپوزيتي NiAl/Al2O3 با ساختار نانومتري و اندازه كريستال هاي NiAl و 52nm شكل گرفته است. ادامه فرايند آلياژسازي، موجب ريزتر شدن اندازه دانه ها و ذرات پودر گرديد. بطوري كه بعد از 20 ساعت آلياژسازي اندازه كريستال هاي NiAl و 28nm و ميانگين اندازه ذرات پودر 3μm اندازه گيري شد

In this study, the in-situ synthesis and characterization of NiAl-Al2O3 nanocomposite has been investigated by mechanical alloying. In this regard, a mixture of NiO and Al with molar ratio 3:5 was milled in attritor ball mill for 1 up to 20h under argon atmosphere. The microstructural changes and phase evolutions during mechanical alloying were studied by X-ray diffractometery (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). After 1.5h mechanical alloying, a phase evolution occurred and the stiochiometric reaction 3NiO+5Al=3NiAl+Al2O3 resulted to the formation of NiAl-40%Vol Al2O3. The results showed the NiAl-Al2O3 with nanometric structure has been formed and the crystallite size of NiAl was 52nm just after reaction. Further milling led to further decreasing of particle and crystallite size. So, the crystallite size and average particle size of NiAl were 28nm and 3μm, respectively after 20h of milling.