12307

12307

تأثير عوامل موثر بر فرآيند سنتز نانو پودرهاي SiC ، B4Cتأثير عوامل موثر بر فرآيند سنتز نانو پودرهاي SiC ، B4C

دكتري

مواد

تير 1392

تير 1392

دكتر فرهاد گلستاني فرد

دكتر حميدرضا رضايي

چكيده پودرهاي كاربيد سيليسيوم و كاربيد بور و بخصوص زمانيكه در انهداز نهانو هسهد د كاربردههاي زيادي در سال هاي اخير بخود اخدصاص داد اند. با اين حال زماني اسدفاد از اين مهواد بصهوري يه جايگزين قابل توج مطرح مي باشدك داراي خلوص بالا و در انداز نانومدري تهيه شهو ند و بصهوري يك واخت مخلوط شد باش د. اين تحقيق با هدف بررسي پارامدرهاي مهورر بهر تهيه ايهن كاربيهدها و خصوصا درك عميق در سازوكار تشكيل آنها بر پاي سل – ژل و با تاكيد بر نوآوري در سه دز كاربيهد بور و پيش كامپوزيت B4C/SiC طراحي و اجرا گرديد است. در اين تحقيق، سل در سيسدم چههار جزيهي آوكوكسهيد -آب-اوكهل -افزودنهي بهر پايه فرآي هد 2- شههيميايي سههل -ژل تحههت شههرايي اسههيدي و در محههدود 3 pH= تهيهه گرديههد . تدههرا اتيههل ارتوسيليكاي) TEOS (، تري مديل بوراي) TMB ( و رزين ف ووي ب ع وان مواد اووي مورد اسدفاد قرار گرفت. پس از تكميل فرآي د هيدروويز و تشكيل ژل و ب دنبال آن عملياي حرارتي، محصول نانو پودر SiC و B4C )و مخلوطي از اين دو تركيب( تهي گرديد. ارر پارامدرهاي مهم در فرآي د س دز ايهن نهانو پودرها ك شامل pH ، دما و زمان مي باش د، مورد بررسي قرار گرفت. بهراي ارزيهابي سهازوكار تشهكيل محصول در فرآي د سل-ژل از رو شهاي آناويز DLS ، زتامدر، FTIR ، XRD ، DTA/TG ، SEM/EDS و HRTEM اسدفاد گرديد. نشان داد شد ك با ك درل pH 2 ذرا ي پي شسازند حاوي م هاب - در محدود اسيدي 3 Si ، C و B در انداز هاي زير 01 نانومدر در سل شهكل گرفده و ايهن پديهد عامهل اساسهي در ك دهرل انهداز محصول نهايي در محدود زير 01 نانومدر مي باشد. ب نظر مي رسد در حين عملياي چگاوش، تشكيل باندهاي Si-O-C و B-O-C نقش مورري در كاهش دماي تشكيل محصول داشد است. به خصهوص در سيسدم پيش كامپوزيت B4C/SiC با هدف توويد همزمان ايهن دو مهاد بها هيهدروويز نسهبت ههاي مشخصي از TEOS و TMB در حضور فاز كربن و چگاوش در دماي oC 01 ، ژوي با پيوندهاي Si-O-B تشكيل گرديد. اين شرايي امكان دسديابي ب ت فازهاي SiC و B4C و پيش كامپوزيهت B4C/SiC را در دماهاي پايي نتر از oC 0011 فراهم ساخت. با افهزايش دمهاي سه دز تها حهدود oC 0011 مشهخ گرديد ك درج بلوري گي افزايش يافد و انداز كريسداوي تها تا 21 نان ومدر رشد يافد انهد . مشهاهداي ريزساخداري مؤيد تغييراي شكل ذراي ب صوري تهابيي از زمهان بهود بطوريكه ذراي از مورفووهوژي كروي ب ويسكر در زمان هاي طولاني تغيير شكل يافد اند. ب نظر ميرسد تهي همزمان پيش كامپوزيت B4C/SiC ب روش سل-ژل و با توزي يك واخهت دو فاز كاربيدي و همين طور س دز B4C با انداز كمدر از 01 نهانومدر و بها توزيه انهداز ذراي باريه در دماهاي كمدر از oC 0311 ازنوآوري هاي اين تحقيق محسوب گردد. بيلاو با درك عميق تهر از رفدهار سل SiC و تارير آن بر خواص پودر س دز شد ، م يتوان دماي س دز را تا دماي حدوداً oC 001 كاهش داد. واژه هاي كليدي : سل-ژل، آوكوكسيد، س دز پودر، كاربيد بور، كاربيد سيليسيوم، پي شكامپوزيت SiC / B4C .