9428

بررسي اثر فعالسازي مكانيكي بر احيا اكسيد¬تيتانيوم با كربن

كارشناسي

مواد و متالورژي

1403

دكتر مسعود گودرزي

1403/08/26

مواد و متالورژي

Investigation of the effect of mechanical activation on the reduction of titanium oxide with carbon

فعال‌سازي مكانيكي روشي مؤثر در فرآوري مواد پودري است كه امكان توليد مخلوط‌هاي همگن از عناصر سازنده را فراهم مي‌كند. در اين فرآيند، انرژي از طريق ضربه و سايش به‌صورت مكانيكي به ذرات پودر منتقل مي‌شود، به‌طوري كه برخوردهاي نامنظم باعث تغيير شكل پلاستيك ذرات و اتصال آن‌ها از طريق جوش سرد مي‌شود. در اين پژوهش، از آسياكاري¬گلوله‌اي (Ball Mill) براي فعال‌سازي مكانيكي استفاده شده است كه يكي از رايج‌ترين روش‌ها براي كاهش اندازه ذرات و توليد پودرهاي نانومتري محسوب مي‌شود. در اين نوع آسيا، گلوله‌ها با ديواره محفظه برخورد كرده و ذرات را خرد مي‌كنند. در ابتداي پژوهش، نمونه‌اي از ايلمنايت تهيه شد و به‌منظور تعيين درصد اجزاي تشكيل‌دهنده، به‌ويژه خلوص ايلمنايت، آزمون XRF از اين نمونه گرفته شد. در ادامه، نسبت يكساني از گرافيت با خلوص بيش از 99٪ و ايلمنايت استخراج‌شده از معدن كهنوج با دانه‌بندي زير 150 مش به‌عنوان مخلوط وارد محفظه استوانه‌اي‌شكل آسياكاري گلوله‌اي شدند، به‌گونه‌اي كه 40 درصد از حجم آن با ساچمه‌هاي فولادي پر شده بود. لازم به ذكر است كه از اين مخلوط براي سه آزمايش با زمان‌هاي مختلف استفاده شد. سپس، سيستم شامل ساچمه‌هاي فولادي، ايلمنايت و گرافيت كه درون جار قرار داشت، تحت آسياكاري گلوله‌اي قرار گرفت؛ به‌طوري كه نمونه اول به مدت 10 ساعت، نمونه دوم به مدت 20 ساعت و نمونه سوم به مدت 50 ساعت كار مكانيكي شدند. پس از پايان فرآيند، براي مطالعه نمونه‌ها، از هر سه نمونه آزمون XRD گرفته شد. نتايج نشان داد كه با افزايش زمان فعال‌سازي مكانيكي، به دليل پهن‌تر شدن و كاهش شدت پيك‌ها، كه نشان‌دهنده كاهش اندازه دانه‌هاست، ذرات ريزتر شده و سطوح تماس بيشتري به وجود آمده است. همچنين مشخص شد كه ماده با افزايش زمان فعال‌سازي مكانيكي به سمت آمورف شدن ميل كرده و در طول اين پژوهش، فرآيند احيا صورت نگرفته است.

فعال‌سازي مكانيكي , آسياكاري گلوله‌اي , ايلمنايت , روتايل