13834

13834

سنتز كاربيد موليبدن با استفاده از سيستم MoO3-Zn-C به كمك گرمادهي در مايكروويو

كارشناسي ارشد

مواد و متالورژي - استخراج فلزات

آبان ماه 1393

آبان ماه 1393

دكتر محمّد شيخ شاب بافقي

چكيده با توجه به خواص مطلوب و كاربردهاي كاربيد موليبدن (Mo2C)، سنتز درجاي آن از مواد اوليه ارزان قيمت هدف پژوهش اين پايان¬نامه قرار گرفت وبه اين منظور سامانه¬ي سه¬جزئيMoO3-Zn-C انتخاب گرديد. مخلوط پودرهاي مورد نظر پس از توزين و فشرده¬سازي در يك دستگاه مايكروويو خانگي با توان W850 گرمادهي شد. پس از فرآيند سنتز محصولات به كمك پراش پرتو X (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مشخصه¬يابي شدند. نتايج مطابق با مطالعات ترموديناميكي انجام شده نشان داد كه احياي احتراقي MoO3 با Zn آغاز كننده¬ي واكنش¬ها در سامانه¬يMoO3-Zn-Cاست. به منظور بررسي سازوكار واكنش¬ها هر كدام از زيرسامانه¬هايMoO3-Zn وMo-Cجداگانه مورد آزمايش و مطالعات ترموديناميكي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه احتراق در زيرسامانه¬يMoO3-Zn باعث بوجود آمدن تركيب ناخواسته¬ي2ZnO.3MoO2مي¬شود و حضور اين تركيب ازتكميل فرآيند احياء اكسيد موليبدن جلوگيري مي¬كند. در ادامه با سه رويكرد مختلف شامل گرمادهي پس از احتراق، افزايش نسبت MoO3/Znو انجام فعال¬سازي مكانيكي اين تركيب حذف شده و يا از تشكيل آن جلوگيري شد. نتايج گرماسنجي افتراقي (DSC)نشان داد كه فعال سازي مكانيكي اوليه با كاهش دماي اشتعال و گرماي آزاد شده¬ واكنش احياي MoO3با Zn باعث كاهش دماي احتراق شده و در نتيجه تركيب 2ZnO.3MoO2در اثر احتراق تشكيل نمي¬شود. نتايج نشان داد كه لازمه¬ي تشكيل كاربيد موليبدن (Mo2C) تأمين دماي بالا است درحالي¬ كه گرماي آزاد شده از احياي زينكوترمي اكسيد موليبدن نمي¬تواند آن¬ را فعال كند. با انجام فعال سازي اوليه در سامانه MoO3-Zn-Cبه مدت 30 دقيقه مي¬توان واكنش تشكيل كاربيد را با گرماي حاصل از احتراق فعال كرده و آن را با ادامه گرمايش مايكروويوي تا 6 دقيقه تكميل نمود. همچنين مشخص شد كه درصورت استفاده از مخلوط¬ پودرهاي فعال شده¬ي MoO3-C ميزان تشكيل كاربيد موليبدن در اثر احتراق افزايش مي¬يابد. كلمات كليدي: كاربيد موليبدن (Mo2C)، سنتز احتراقي، زينكوترمي، سازوكار واكنش¬هاي شيميايي