11621

11621

سنتز هرسينيت به روش نمك مذاب

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - سراميك

بهمن ماه1391

بهمن ماه1391

دكتر حسين سرپولكي - دكتر بيژن افتخاري يكتا

دكتر منصور سلطانيه

چكيده در سال¬هاي اخير با توجه به مشكلات زيست محيطي ناشي از بكارگيري آجرهاي ديرگداز منيزيت كروميتي در كوره¬هاي دوار سيمان، آجرهاي منيزيت ـ هرسينيتي به عنوان جايگزيني مناسب جايگاه ويژه¬اي يافته¬اند. به دليل دشواري استخراج هرسينيت از طبيعت، رويكرد غالب در تهيه اين ماده، سنتز آن است. تاكنون سنتز هرسينيت با استفاده از روش-هايي انجام شده است كه نيازمند صرف هزينه و زمان زيادي هستند. در كنار اين روش¬ها، روش نمك مذاب از جمله ساده¬ترين روش¬ها به منظور سنتز اكسيدهاي پيچيده ديرگداز در دماهاي پايين و زمان¬هاي كوتاه است. در اين تحقيق براي سنتز هرسينيت به روش نمك مذاب از تركيب يوتكتيك نمك¬هاي NaCl-KCl-LiCl به عنوان محمل مذاب خنثي و مخلوط Al2O3 و FeCl2.4H2O به عنوان عوامل واكنش¬دهنده استفاده شده است. بدين منظور مخلوط مواد واكنش¬دهنده و نمك¬ها در بوته¬ي آلومينايي در بستري از كك قرار گرفته و به منظور بررسي اثر عواملي همچون دما و زمان، در دماها و زمان¬هاي مختلف در كوره مقاومتي الكتريكي قرار داده شده¬اند. همچنين براي بررسي اثر اتمسفر، مخلوط نمك¬ها و مواد واكنش¬دهنده در نسبت فشارهاي متفاوت CO/CO2 در بوته آلومينايي در كوره تيوبي قرار داده شده¬اند. در نهايت به منظور بررسي¬هاي فازي و ريزساختاري، آناليزهاي XRD و SEM و براي بررسي رفتار حرارتي مخلوط نمك¬ها و واكنش¬دهنده¬ها از آزمون DTA-TG استفاده شده است. نتايج اين تحقيق حاكي از آن است كه فاز هرسينيت در دماي ºC800 و زمان نگه¬داري 3 ساعت با استفاده از روش نمك مذاب در بستر كك سنتز شده است. با توجه به نتايج حاصل از آناليز¬هاي انجام شده، ملاحظه شده است كه ذوب نمك¬ها در دماهاي بالاتر از ºC400 انجام و تشكيل فاز هرسينيت از دماي ºC700 آغاز شده و با افزايش دماي واكنش، درصد فاز هرسينيت تشكيل شده افزايش مي¬يابد. همچنين افزايش زمان نگهداري در دماي واكنش از 3 به 5 ساعت نيز منجر به افزايش درصد فاز هرسينيت تشكيل يافته، شد. شكل ذرات به دست آمده به صورت مكعبي و هرمي بوده و مشاهده شده كه با افزايش دما و زمان نگهداري درصد ذرات داراي شكل مكعبي و هرمي افزايش مي¬يابد. فاز هرسينيت تشكيل شده در نسبت مساوي فشارCO/CO2 در مقايسه با ساير نسبت¬هاي ديگر اندازه¬گيري شده بيشتر بود. واژه‌هاي كليدي: هرسينيت، سنتز هرسنيت، روش نمك مذاب، ديرگداز