9341

9341

بررسي عوامل موثر بر سنتز كاربيد سيليسيم (SiC) نانو ساختار به روش سل ژل

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - سراميك

بهمن ماه 1390

بهمن ماه 1390

دكتر حسين سرپولكي-دكتر رحيم نقي‌زاده

چكيده كاربيد سيليسيم داراي خواص منحصر به فردي است. از اين ميان مي‌توان به استحكام و سفتي بالا، مقاومت به خوردگي و سايش خوب اشاره كرد. اين خواص عموماً ناشي از پيوند كوالانت قوي است. بنابراين سنتز اين ماده عموماً در دماي بالا انجام مي‌شود. در اين تحقيق از روش سل ژل براي تهيه نانو پودر كاربيد سيليسيم استفاده شده است. در روش سل ژل سل پايداري از مواد اوليه تهيه مي‌شود، سپس از طريق فرآيندهاي هيدروليز و تراكم سل به ژل تبديل مي‌شود. از آنجا كه در اين روش سطح تماس مواد واكنشگر بسيار بالاست، سنتز در دماي نسبتاً پاييني انجام مي‌شود. همچنين مي‌توان مواد سراميكي را در ابعاد نانو توليد كرد. در اين تحقيق جهت تأمين منبع سيليسيم و كربن به ترتيب از TEOS و ساكاروز استفاده شده است. كاربيد سيليسيم بدون استفاده از هيچ‌گونه افزودني پس از حرارت‌دهي در دماي 1500 و به مدت 2 ساعت بدست آمد. در مرحله بعد اثر افزودني‌ها بر دماي سنتز و مورفولوژي محصول نهائي بررسي شده است. افزودني‌هايي كه مورد بررسي قرار گرفتند شامل اسيد بوريك و نمك فلزات واسطه آهن، كروم، نيكل، مس و نقره است. افزودني‌ها به ميزان يكسان اضاف مي‌شوند و نمونه‌هاي حاصله تحت شرايط يكسان پخت مي‌شوند تا اثر افزودني‌هاي مختلف با هم مقايسه و بررسي شود. در همه نمونه‌ها به جز نمونه تهيه شده با كربنات نقره، كاهش دماي سنتز تا 1450 مشاهده شده است. در برخي نمونه‌ها مانند نيترات آهن و اسيد بوريك علاوه بر كاهش دماي سنتز، بازده توليد به شدت افزايش داشته است. در بررسي خواص محصول نهايي از تكنيك‌هاي آناليزXRD و SEMاستفاده شده است. واژه‌هاي كليدي: نانو پودر،كاربيد سيليسيم، سل ژل، افزودني، TEOS، ساكاروز