سنتزاحتراقي نانوكامپوزيت TiB2-TiC با استفاده از دو فرمولاسيون شيميايي متفاوت

Combustion Synthesis of TiB2-TiC Nanocomposite by Two Different Chemical Formulations

نانوكامپوزيت هاي TiB2-TiC، امروزه به عنوان يكي از عمده ترين مواد در ساخت ابزار هاي برش و پوشش هاي مقاوم به سايش مورد توجه قرار گرفته اند. روش SHS به عنوان يكي از متداول ترين و با صرفه ترين روش ها جهت ساخت كامپوزيت فوق مطرح است كه مي تواند با يك مرحله عمليات پيش آسياكاري نيز همراه گردد. در تحقيق حاضر از دو فرمولاسيون شيميايي متفاوت شامل (Ti+B4C) و (TiO2+H3BO3+Mg+C) جهت دستيابي به تركيب ياد شده استفاده شد. اختلاط مواداوليه مطابق با نسبت استوكيومتري به كمك آسياب سياره اي تحت زمان هاي 1، 3 و 6 ساعت انجام گرفت. پودرهاي ياد شده در يك قالب فولادي به شكل يك قرص فشرده با دانسيته نسبي 55%-65% ساخته و سپس جهت سنتز به راكتور احتراق ارسال شدند. نمونه ها از طريق فرآيند SHS و تحت شرايط يكسان دمايي در oC1100 سنتز شدند. بررسي طيف XRD پودرهاي سنتز شده نشان داد كه افزايش زمان آسياب ميل تركيبي مواد حاضر در نمونه ها را بطور قابل قبولي افزايش مي دهد. اين امر باعث كاهش اندازه ذرات شده و طبعا افزايش سطح تماس و تقويت پديده نفوذ و تسريع در سنتز هر چه مطلوب تر نانوكامپوزيت TiB2-TiC را موجب مي شود. در اين تحقيق، زمان اثرپذيري پروسه آسياب بر ميزان تشكيل فازهاي مطلوب، در مورد فرمولاسيون اول (TB) حدود 6 ساعت و در مورد فرمولاسيون دوم (HT) حدود 3 ساعت بود.

TiB2-TiC nanocomposites have been considered as one of the main materials in produce of cutting tools and wear-resistant covers recently.SHS method as one of the most common and commercial techniques for manufacture of composites that can be a pre-stage operation along with ball milling. In the present study, two different chemical formulations (Ti+B4C) and (TiO2 + H3BO3 + Mg + C) were used to achieve the mentioned compound. Mixing of the starting materials was done according to the stoichiometric ratio for 1 to 6 hours by planetary ball mill. Milled powders were pressed in a steel die to form a compact tablet with 55% -65% relative Density and then were sent to combustion reactor for synthesis. Samples were synthesized through SHS process under the same temperature condition in 1100 oC. Investigation of The XRD results showed that, increasing of the raw materials milling time led to increasing of combination tendency. This phenomenon led to reduction of particle size and increasing of the surface contact on the other hand, activation of particle products caused facilitates the process of SHS and increasing of products purity. In this research, the Influence time of the milling process in the first formulation (TB) is equal 6 h and in the second formulation (HT) is equal 3 h.