تاثير فرآيند آسياكاري مكانيكي بر احيا كربوترميك زيركن

Effect of Mechanical Milling on the Carbothermic Reduction of Zircon

نمونه‌هايي از مخلوط زيركن (ZrSiO4) و كربن فعال با نسبت‌هاي استوكيومتري متفاوت (C/Zircon = 3:1, 6:1) تهيه و به مدت پنج ساعت آسياكاري شدند. پس از انجام فرآيند آهن زدايي با اسيدكلريديك دو نرمال روي نمونه هاي آسياكاري شده، آزمايش‌هاي مقدماتي (TGA) روي كليه نمونه‌ها در اتمسفر آرگن با خلوص بالا انجام شد. نتايج آزمايش‌هاي پراش اشعه ايكس روي باقي مانده هاي آزمايش (TGA) نشان داد با انجام پنج ساعت آسياكاري مقدماتي، سرعت احياكربوترميك زيركن افزايش مي‌يابد. فاز زيركونياي مونوكلينيك در كليه نمونه‌ها پس از انجام احيا ، ديده شد اما در نمونه‌هاي آسياكاري شده فاز زيركونياي تتراگونال نيز وجود داشت. آزمايش‌هاي گرمايش همدما روي نمونه هاي آسياكاري شده با نسبت وزني كربن به زيركن 6 به يك در دماي 1400 درجه سانتي‌گراد به مدت يك ساعت در اتمسفر آرگن، منجر به تشكيل فازهاي كاربيد زيركونيم و كاربيد سيليسيم شد.

Two different stoichiometric mixtures of zircon (ZrSiO4) and carbon active (C:Zircon molar ratios of 3:1 and 6:1) were milled together for 5 hours. After Iron removal using 2 N Hydrochloric acid, Thermo-gravimetric analyses (TGA) were done on all samples under the flowing high purity Argon atmosphere. The XRD analysis on the solid residuals showed that rate of carbothermic reduction increased in five-hours-milled samples. Monoclinic zirconia was observed in all reduced samples, however in the milled samples, tetragonal phase was also observed. Heating the milled C:Zircon with 6:1 molar ratio for one hour to 14000C in high purity argon atmosphere resulted in formation of ZrC and SiC.