• شماره ركورد
    9582
  • شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
    9582
  • پديد آورنده

    فاطمه حسين‏زاده

  • عنوان
    بررسي عوامل موثر بر سنتز نانو ذرات كاربيد تيتانيوم به روش سل‏ژل
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مواد - سراميك
  • سال تحصيل
    اسفند 1390
  • تاريخ دفاع
    اسفند 1390
  • استاد راهنما
    دكتر حسين سرپولكي
  • چكيده
    كاربيد تيتانيوم از كاربيدهاي بين‏نشين گروه IV است و تركيب اصلي آنTiC1-x مي‏باشد. به دليل نقطه ذوب بسيار بالا و استحكام و پايداري زياد در دماهاي بالا يك كاربيد ديرگداز محسوب مي‏شود. اين كاربيد به صورت فوق‏العاده‏اي سخت است و مقاومت به سايش بالايي دارد. بنابراين از كاربيد تيتانيوم مي‏توان در كاربردهاي صنعتي كه نيازمند مقاومت سايشي بالايي است مانند تيغه‌ها و ابزار برش، پوشش‌هاي بلبرينگ و... استفاده نمود. همچنين مي‏تواند به عنوان كاتاليست، پوشش هاي دما بالا، فاز تقويت كننده كامپوزيت و.. نيز كاربرد داشته باشد. در نتيجه كاربيد تيتانيوم به علت داشتن خواص منحصر به‌ فرد جذابيت زيادي براي تحقيق دارد. سنتز كاربيدها پرهزينه و مشكل است و با استفاده از روش‏هاي متداول سنتز نمي‌شود. روش‌هاي متعددي براي سنتز TiC وجود دارد مانند احياي كربوترميك دي‏اكسيد ‏تيتانيوم، واكنش كربوراسيون مستقيم بين پودر تيتانيوم خالص و كربن. اما برخي روش‏ها پرهزينه بوده و نياز به دماهاي بالا دارند، بنابراين امروزه روش‏هاي ويژه‏اي براي توليد ارزان‏تر كاربيد تيتانيوم پيشنهاد شده است. در اين راستا مناسب‎ترين روش، سل‏ژل است كه يك فرآيند نوين آزمايشگاهي و صنعتي است كه امروزه به عنوان روشي موثر در سنتز و توليد انواع نانو ذرات كاربرد دارد و امكان چينش مواد در شرايط نانومتري به منظور دستيابي به خواص منحصر ‏به‏ فرد مواد را فراهم مي‏كند. هدف از پژوهش حاضر سنتز نانوذرات كاربيد تيتانيوم به روش شيميايي سل‌ژل و با استفاده از فرآوري سل تيتانيا به كمك الكوكسيد تيتانيوم است. جهت ساخت سل از تيتانيوم ايزوپروپوكسايد به عنوان پيش ماده تيتانيوم، ايزوپروپانول (حلال) و ساكارز به عنوان منبع تامين‌كننده‏ي كربن استفاده شده است. رفتار حرارتي پودر و تعيين دماي شروع واكنش و تغييرات وزني با آناليز STA بررسي شده است. به كمك آناليز XRD، تاثير اتمسفر كلسيناسيون در بسترهاي گرافيت و كك و سپس اتمسفر آرگون و هيدروژن بر محصول نهايي مشخص گرديد. هر چه اتمسفر احيايي‌تر و عاري از اكسيژن و نيتروژن باشد احتمال دستيابي به يك كاربيد تيتانيوم با خلوص بالا، بسيار زيادتر مي‌شود. در بستر گرافيتي و كك، فازهاي اكسي‌كاربيدي و اكسيد تيتانيوم حاصل مي‌شود اما در اتمسفر آرگون و مخلوط آرگون و هيدروژن محصول نهايي كاربيد تيتانيوم است. تاثير عوامل مختلف مانند نوع ماده اوليه، دما و زمان كلسيناسيون بر استوكيومتري و مقدار كاربيد تيتانيوم به كمك آناليزهاي XRD و SEM مورد مطالعه قرار گرفته شده است. با افزايش دما از ºC1100 به ºC1400، از مقدار فاز اكسي كاربيد تيتانيوم (TiCxOy) كاسته مي‌شود و در دماي ºC1400 كاربيد تيتانيوم خالص سنتز شده است. شرايط بهينه براي سنتز كاربيد تيتانيوم نانوساختار در ابعاد كمتر از nm50، در اتمسفر Ar+25%H2 در دماي ºC1400 و زمان يك ساعت تعيين شده است. واژه‌هاي كليدي: كاربيد تيتانيوم، سل‌ژل، نانو TiC، ساكارز