13003

13003

توليد كامپوزيت TiAl/Al2O3توسط سنتز احتراقي مخلوط پودري Al-TiO2با گرمادهي مايكروويو

كارشناسي ارشد

مواد - شناسايي و انتخاب مواد فلزي

ارديبهشت ماه 1393

ارديبهشت ماه 1393

دكتر عليرضا ذاكري

دكتر سميه اعلم الهدي

چكيده كامپوزيت¬هاي تيتانيم آلومينايد- آلومينا به دليل خواص شيميايي و مكانيكي مطلوب جهت استفاده در كاربردهاي دما بالا در صنايع هوافضا و خودروسازي مورد توجه قرار گرفته¬اند. سنتز احتراقييكي از روش¬هاي درجا براي توليد كامپوزيت است كه در آن از واكنش¬هاي شيميايي براي تشكيل تقويت¬كننده استفاده مي¬شود. در اين تحقيق سنتز احتراقي كامپوزيت TiAl-Al2O3 از مخلوط پودري فعال شده به كمك گرمايش مايكروويو مورد بررسي قرار گرفته است. مخلوط پودرهاي TiO2 و Al به همراه اسيد استئاريك به عنوان عامل كنترل¬كننده فرآيند توسط آسياي سياره¬اي تحت فعال¬سازي قرار گرفتند. سپس با استفاده از دستگاه پرس با نيروي مشخص به شكل قرص¬هاي استوانه¬اي آماده شدند و در اجاق مايكروويو خانگي با توان W850 مورد گرمايش و سنتز قرار گرفتند. اثر پارامترهاي نسبت گلوله به پودر، سرعت چرخش آسيا و زمان آسياكاري به عنوان متغيرهاي اصلي تعيين كننده شدت فعال¬سازي، و نيز چگالي خام نسبي بر زمان اشتعال و محصولات واكنش بررسي شد. آناليزهاي XRD و SEM جهت شناسايي فازهاي تشكيل شده در كامپوزيت به كار رفتند و با استفاده از نرم افزار Maud مقادير نسبي فازهاي تشكيل¬دهنده¬ي محصول محاسبه شد. نتايج تحقيق تشكيل كامپوزيت و حضور فاز TiAl در زمينه و ذرات پراكنده فاز Al2O3 و در برخي نمونه¬ها فاز Ti3Al را تاييد كردند.فاز غالب تشكيل شده در نمونه¬ها Al2O3 با مقدار حدود 75-65 درصد حجمي بود و مقدار تركيب بين¬فلزي تيتانيم آلومينايد بين30-18 درصد حجمي متغير بود. نتايج نشان داد كه در شدت فعال¬سازي 1440000 مقدار بهينه¬اي جهت زمان اشتعال (27 ثانيه) و درصد فازهاي تشكيل شده (2/23% :TiAl و 6/69% :Al2O3) وجود خواهد داشت و در اين مقدار ساختار كامپوزيت يكنواخت¬تر بوده و تخلخل كمتري دارد. همچنين نتايج نشان داد كه افزايش 27 درصدي چگالي نسبي باعث افزايش 182 درصدي زمان اشتعال مي¬شود، اما تاثير چنداني در نوع و ميزان فازهاي تشكيل شده ندارد. واژه¬هاي كليدي: كامپوزيت تيتانيم آلومينايد/آلومينا، سنتز احتراقي، فعال¬سازي مكانيكي، گرمايش مايكروويوي