12805

12805

بررسي اثرعمليات مكانيكي - شيميايي درحين آسياب و عمليات حرارتي بعدي بر رفتار تغيير فاز و زينتر شدن سيستم Al2O3-SiO2-F

كارشناسي ارشد

مواد - شناسايي و انتخاب مواد فلزي

فروردين 1393

فروردين 1393

دكتر بيژن افتخاري يكتا - دكتر رحيم نقي‌زاده

چكيده در تحقيق حاضر، رفتار تغيير فاز سيستم Al2O3-SiO2-F در هنگام عمليات آسياكاري، عمليات حرارتي و همچنين عمليات هيدروترمال بعدي بررسي گرديد. هدف از انتخاب اين سيستم بررسي امكان تشكيل فاز فلوئورو- كائولينيت در اثر فرآيندهاي مذكور بود. بدين منظور با توجه به فرمول شيميايي كائولينيت، مخلوطي از SiO2، Al2O3 و AlF3 به عنوان آميز مواد اوليه آماده شد. عمليات آسياكاري در مدت زمان‌هاي متفاوت انجام شد و بررسي فازي نمونه‌ها توسط آناليز پراش پرتو ايكس (XRD) نشان داد در اثر40 ساعت آسياكاري، درصد بلورينگي فازهاي كوارتز، اكسيد آلومينيم و فلورايد آلومينيم به ترتيب به 06/26% و 0% و2/11% كاهش يافت و روند كاهش بلورينگي متوقف گشت. با استفاده از نتايج آزمون آناليز حرارتي افتراقي، دماهاي عمليات حرارتي نمونه‌هاي آسيا شده تعيين و فازهاي تشكيل شده پس از آن شناسايي شد. نتايج نشان داد كه مولايت و فلورو- توپاز فازهاي نهايي در محصول عمليات حرارتي شده مي‌باشند و مولايت از تجزيه‌ي فلوروتوپاز حاصل مي‌گردد. همچنين دماي تشكيل اين دو فاز در نمونه‌اي كه40 ساعت آسيا شده بود نسبت به نمونه‌ي شاهد (30 دقيقه آسيا شده) به ترتيب 64 و C° 300 كاهش يافت. نمونه‌ي40 ساعت آسيا شده به دليل برخوردار بودن از كمترين ميزان بلورينگي، براي عمليات هيدروترمال انتخاب شد. حلال مصرف شده در اين عمليات آب مقطر و دما و فشار عمليات هيدروترمال به ترتيب برابر با C° 150و 7/4 اتمسفر بود. نتايج آزمون XRD، حاكي از عدم تشكيل فاز فلوئورو-كائولينيت بود. جهت بررسي تأثير حضور AlF3 بر رفتار تغيير فاز سيستم مذكور، از آميزي كه فاقد اين ماده بود استفاده و عمليات¬ هيدروترمال در شرايط مشابه انجام شد. بر اساس نتايج بدست آمده در اثر 40 ساعت آسياكاري،درصد بلورينگي فازهاي كوارتز و اكسيد آلومينيم به ترتيب به 43/12% و 0% كاهش يافت. به علت تغيير ساز وكار تشكيل فاز مولايت در مقايسه با آميز اوليه، فاز مولايت تا دماي C° 1200 تشكيل نشد. همچنين بر خلاف انتظار اوليه در اثر عمليات هيدروترمال، فاز كائولينيت تشكيل شد و اثري از فلورو-كائولينيت مشاهده نگرديد.