23214

بررسي عوامل موثر بر سنتز مكانوشيميايي موليبدن‌دي‌سيليسايد (MoSi2) بر پايه مواد اوليه حاوي موليبدن (Mo)

كارشناسي ارشد

سراميك

1396

1399/11/4

دكتر حسين سرپولكي - دكتر سيد امير غفاري

مواد و متالورژي

با توجه به پيشرفت‌هاي اخير در زمينه صنعت، نياز به مواد مهندسي با خواص برتر لازمه ادامه اين پيشرفت‌ها مي‌باشد. دي سيليسيد موليبدن (MoSi2) از مواد مهندسي مناسب براي كاربردهاي دماي بالاست. بهترين روش براي رسيدن به خواص مورد نظر در سنتز دي سيليسيد موليبدن در دماهاي پايين، استفاده از روش فعالسازي مكانيكي قبل از عمليات حرارتي مي‌باشد. همچنين استفاده از مواد اوليه ارزان قيمت حاوي موليبدن خصوصاً دي سولفيد موليبدن (MoS2) بجاي موليبدن، يكي از موانع صنعتي شدن اين روش، برداشته شد. در پژوهش حاضر اثر فرآيند فعال‌سازي مكانيكي بر روي واكنش سنتز دي سيليسيد موليبدن در سه سيستم مختلف بررسي شده و نتايج بدست آمده به صورت جداگانه مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور شناسايي رفتار و امكان انجام واكنش‌ها در فرآيند مورد نظر بررسي‌هاي ترموديناميكي اوليه توسط نرم افزار hsc صورت گرفت. تغييرات فازي و مطالعات ريزساختاري توسط آزمون‌هاي پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (FE-SEM) به همراه طيف‌سنج توزيع پرتو ايكس (EDS) انجام گرفت. در اين روش مخلوط‌هاي پودري براساس شرايط كاري، نوع محصول و همچنين ساختار مورد نظر با سرعت چرخش 300 دور بر دقيقه و نسبت وزني گلوله به پودر 1:20 بمدت 3، 6 و 10 ساعت آسيا مي‌شوند. اين سه مخلوط پودري پس از اعمال فعالسازي مكانيكي در زمان‌هاي مختلف، تحت عمليات حرارتي در دماي 900 و ℃1200 قرار گرفتند. نتايج نشان دادند كه سنتز دي سيليسيد موليبدن در تمام سيستم‌هاي به طور موفقيت آميزي صورت گرفته است. همچنين براي اولين بار به كمك مواد اوليه حاوي سيستم MoS2/Al/SiO2، موفق به سنتز دي سيليسيد موليبدن تتراگونال پايدار شديم.

1399/11/27

Investigating the factors affecting the mechanochemical synthesis of molybdenum-di-silicide (MoSi2) based on raw materials containing molybdenum (Mo)

1/24/2022 12:00:00 AM

Due to recent developments in the field of industry, the need for engineering materials with superior properties is necessary for the continuation of these developments. Molybdenum di silicon (MoSi2) is an engineering material suitable for high temperature applications. The best way to achieve the desired properties in the synthesis of molybdenum disilicide at low temperatures is to use the method of mechanical activation before heat treatment. Also, the use of inexpensive raw materials containing molybdenum, especially molybdenum disulfide (MoS2) instead of molybdenum, one of the obstacles to the industrialization of this method was removed. In the present study, the effect of mechanical activation process on the synthesis reaction of molybdenum disilicide in three different systems was investigated and the results were studied separately. In order to identify the behavior and the possibility of reactions in the process, initial thermodynamic studies were performed by hsc software. Phase changes and microstructural studies were performed by X-ray diffraction (XRD) tests, scanning electron microscopy (FE-SEM) and X-ray distribution spectroscopy (EDS). In this method, powder mixtures are ground for 3, 6 and 10 hours based on working conditions, type of product as well as the desired structure with a rotation speed of 300 rpm and a weight ratio of pellets to powder of 1:20 for 3, 6 and 10 hours. These three powder mixtures were subjected to heat treatment at 900 and 1200℃ after mechanical activation at different times. The results showed that the synthesis of molybdenum disilicide was successful in all systems. Also, for the first time, with the help of raw materials containing MoS2/Al /SiO2 system, we succeeded in synthesizing stable tetragonal molybdenum disilicide.

دي سيليسيد موليبدن. , فعالسازي مكانيكي , دي سولفيد موليبدن (موليبدنيت)

molybdenum disilicon (MoSi2) , mechanical activation , molybdenum disulfide