عنوان مقاله :
سنتز نانوالياف SiC به صورت درجا به منظور افزايش مقاومت به اكسيداسيون گرافيت
عنوان به زبان ديگر :
In-situ Synthesis of SiC Nanofibers to Improve Oxidation Resistance of Graphite
پديد آورندگان :
پوراسد، جليل دانشگاه صنعتي مالك اشتر تهران - مجتمع دانشگاهي مواد و فناوريهاي ساخت , احساني، ناصر دانشگاه صنعتي مالك اشتر تهران - مجتمع دانشگاهي مواد و فناوريهاي ساخت
كليدواژه :
نانوالياف SiC , گرافيت , اكسيداسيون , هدفمند تدريجي , سمانتاسيون بسته اي , روكش دوغابي
چكيده فارسي :
در اين تحقيق از مزاياي فناوري نانو براي بهبود مقاومت به اكسيداسيون گرافيت استفاده شده است. پوشش اوليه به روش سمانتاسيون بسته اي و پوشش ثانويه به روش روكش دوغابي در دماي °C 1600 و زمان 2 ساعت، بر گرافيت اعمال شده و آزمون اكسيداسيون نمونه ها در دماي °C 1500 انجام گرفت. شناسايي فازي پوشش ها در حالت قبل و بعد از اكسيداسيون، با دستگاه پراش اشعه ايكس (XRD) انجام شد و از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) براي بررسي ريزساختار پوشش ها استفاده شده و نرم افزار HSC Chemistry براي محاسبات ترموديناميكي نظير تغييرات انرژي آزاد گيبس واكنش ها بكار رفت. نتايج نشان داد كه روش سمانتاسيون بسته اي منجر به تشكيل پوشش متراكم و تدريجي با فاز غالب β-SiC مي شود. همچنين نانوالياف SiC با ابعاد حدود nm 70-50 به صورت درجا تشكيل شد كه تاثير بسزايي در مقاومت به اكسيداسيون پوشش ها دارند، به طوري كه با اكسيد كامل گرافيت در يك ساعت اول، كاهش وزن نمونه حاوي نانوالياف SiC پس از 10 ساعت تنها 6 درصد بود.
چكيده لاتين :
In this paper, nanotechnology advantages are used to improve oxidation resistance of graphite. The elementary SiC coating has been developed on graphite substrate using a pack cementation method and the secondary coating has been produced using a slurry painting method at 1600 °C during 2 hours. The oxidation resistance of coating have been tested has been performance at 1500 °C. The phase composition and surface microstructures of the coating were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The variations of Gibbs free energy of reactions were calculated using by HSC Chemistry software. The results showed that the coating obtained by the pack cementation is a dense graded structure consisting β-SiC. There were lots of SiC nanofibers on the secondary coating with 50-70 nm diameters. The SiC nanofibers coated samples exhibit good oxidation resistance at high temperature. The graphite was fully destroyed during 1 hour however the mass loss of the SiC nanofibers coated samples after 10 h of oxidation at 1500 °C was 6%.
