عنوان
بررسي عوامل مؤثر بر سنتز مكس‌فاز تيتانيوم آلومينيوم نيتريد (Ti2AlN) به روش عمليات حرارتي
نويسنده اصلي
مونا روشن چسلي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
مكس فازها دسته اي از كاربيدها و نيتريدهاي لايه اي سه تايي هستند كه با فرمول عمومي Mn+1AXn شناخته مي شوند. در اين بين، مكس فاز تيتانيوم آلومينيوم نيتريد (Ti2AlN) متعلق به سري "211" به-دليل ويژگي هاي منحصربه فرد و به تبع آن، كاربردهاي بسيار مختلفي، به منظور ساخت و پوشش دهي قطعات، توجه زيادي را به خود جلب كرده است. در حال حاضر، ارائه ي روش هايي به منظور سنتز پودر اين مكس فاز در دما و زمان كمتر و با خلوص بيشتر، يكي از چالش هاي پيش رو در استفاده ي صنعتي اين تركيب است. در پژوهش حاضر از دو روش عمليات حرارتي در اتمسفر كنترل شده و انفجار حرارتي براي سنتز استفاده شده است. مواد اوليه و اتمسفر و نسبت هاي مولي متفاوت در دماهاي ℃1200، ℃1300، ℃1400 و ℃1500 براي سنتز Ti2AlN در روش عمليات حرارتي در اتمسفر كنترل شده و نسبت هاي مولي مختلف در روش انفجار حرارتي در دماي ℃750 بررسي شدند. فازهاي تشكيل شده، ريزساختار و ساختار نمونه ها توسط آناليز الگوي پراش پرتوي ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و تبديل فوريه مادون قرمز بررسي شده اند. نتايج حاصل نشان داد كه تركيب مواد اوليه Ti:TiN:Al با نسبت مولي 5/1:1: 5/1، داراي بهترين نسبت مولي و دماي ℃1400 مناسب ترين دما براي سنتزTi2AlN به روش عمليات حرارتي كنترل شده است. در روش انفجار حرارتي نيز تركيب با نسبت مولي 5/1:1:1، نسبت به ساير نسبت هاي مولي نتايج بهتري را نشان داد. تصاوير FESEM ساختار لايه اي مربوط به مكس فازها را تأييد كرد كه بلورينگي اين فاز در روش انفجار حرارتي كمتر است. در روش عمليات حرارتي با اتمسفر كنترل شده با افزايش دما، تعداد ذرات داراي ساختار لايه اي افزايش مي يابد. در روش انفجار حرارتي ساختار لايه-اي ايجاد شده؛ اگرچه به وضوح ساختار لايه اي سنتزشده در روش عمليات حرارتي كنترل شده نيست. در بررسي آناليز طيف سنجي FTIR نيز برخي پيوندهاي مربوط به Ti-N،Al-O ، O-H و غيره در هر دو روش سنتز مشاهده شد.
شماره ركورد
195381
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
سراميك
استاد راهنما
دكتر هاجر قنبر ي - دكتر حسين سرپولكي