30560

بررسي تاثير افزودني منيزيا برخواص بورمولايت سنتز شده به دو روش زينتر واكنشي و سل-ژل

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژي- سراميك

1399

1402/7/15

رحيم نقي زاده - مهدي داراب

مهندسي مواد و متالورژي

بورمولايت يك ماده سراميكي است كه از بور، آلومينيوم، سيليكون و اكسيژن تشكيل شده است. بورمولايت از طريق واكنش اكسيد بور، آلومينا و سيليس تشكيل مي شود. داراي ساختار بلوري شش ضلعي است كه خواص نسوزندگي مطلوبي داشته و براي كاربردهايي با دماي بالا مفيد است. بورمولايت در دماهاي بالا نيز مقاومت فشاري مطلوبي دارد و استحكام خود را تا دماي 1600 درجه سانتيگراد حفظ مي كند و در بالاتر از آن، به آرامي تجزيه مي‌شود. بورمولايت همچنين داراي رسانايي گرمايي پاييني است كه آن را در برابر شوك حرارتي مقاوم مي كند. اين خواص حرارتي و مكانيكي، بورمولايت را براي استفاده در پوشش‌هاي نسوز، اجزاي كوره، مبدل‌هاي حرارتي و ساير كاربردهايي كه در معرض حرارت بالا و چرخه حرارتي قرار دارند، مناسب مي‌سازد. مقاومت آن در برابر سرباره و خوردگي در محيط هاي اكسيدي، كاربرد آن را به عنوان يك ماده نسوز افزايش مي‌دهد. در اين پژوهش به سنتز بورمولايت با استفاده از سنتز واكنشي و روش سل‌ژل پرداخته شد. در اين راستا، مقادير مختلفي از بور به كار گرفته شد و در پايان، تأثير افزودني منيزيم به هر يك از نمونه‌ها بررسي شد. اين مطالعه با هدف بهبود فرآيند سنتز و بررسي تاثير افزودني منيزيم روي خواص بورمولايت انجام شد. نتايج حاصل از آزمون‌هاي XRD و SEM نشان مي‌دهد نمونه‌هايي كه درصد بيشتري بور در تركيب خود داشتند، در نهايت فاز بورمولايت بيشتري در آن ها سنتز شد. همچنين تركيباتي كه حاوي افزودني اكسيد منيزيم بودند، در دماي پايين‌تر و با مقدار كمتري از بور به فاز بورمولايت تبديل شدند. افزون‌بر اين نتيجه شد كه خواص مكانيكي نمونه‌هاي حاوي منيزيم نسبت به نمونه‌هاي عاري از منيزيم، بهبود يافته و نمونه‌هاي متراكم‌تري با درصد تخلخل كمتر بدست آمد.

1402/12/14

Investigating the effect of magnesia addition on the properties of Boromullite, the synthesis of boromullite by two reactive sinter and sol-gel

10/6/2024 12:00:00 AM

Boron mullite is a complex ceramic material composed of boron, aluminum, silicon, and oxygen. Boron mullite forms through the reaction of boron oxide, alumina, and silica. It has a hexagonal crystal structure that gives it excellent refractory properties, making it useful for applications involving high heat. Boron mullite maintains high compressive strength even at elevated temperatures. It retains its strength up to 1600 degrees Celsius, above which temperature it slowly begins to degrade. Boron mullite also has low thermal conductivity, which makes it resistant to thermal shock. These thermal and mechanical properties make boron mullite suitable for use in refractory linings, furnace components, heat exchangers, and other applications subjected to high heat and thermal cycling. Its resistance to slag and corrosion in oxidizing environments further enhances its usefulness as a refractory material. In this thesis, we studied the synthesis of boron mullite using sol-gel and reaction-based synthesis. In this process, varying amounts of boron were used and ultimately, the effect of adding magnesium to each sample was investigated. This study aimed to improve the synthesis process and examine the effect of magnesium additive on boron mullite properties. The results of XRD and SEM analyses showed that samples containing higher amounts of boron ultimately reached a higher phase of boron mullite. Similarly, compounds containing magnesium oxide additive transformed to the boron mullite phase at lower temperatures and with lower amounts of boron. Mechanical properties of samples containing magnesium also improved compared to magnesium-free samples, and denser samples with lower porosity were obtained.

سنتز سل ژل , بورن مولايت

sol-gel synthesis , boron mullite

Meisam Alizade

Dr. Naghizade