بررسی تأثیر حجم نمونه بر سنتز درجای پودر نانوکامپوزیت کاربید بور/کاربید سیلیسیم به روش سنتز احتراقی حجمی فعال شده مکانیکی به کمک دستگاه جرقه پلاسما

در این پژوهش، پودر نانوکامپوزیت کاربیدبور/کاربیدسیلیسیم (B4C-SiC) با نسبت مولی یک به یک، به صورت کاملا درجا، با خلوص بالا و در دمای پایین به روش سنتز احتراقی فعال شده­ی مکانیکی سنتز شد. ابتدا مواد اولیه شامل پودر اکسیدبور، منیزیم، گرافیت و سیلیسیم توزین و مخلوط شدند. مواد مخلوط شده به مدت 9 ساعت بوسیله آسیای سیاره­ای و تحت اتمسفر آرگن، تحت آسیاکاری قرار گرفتند. مواد آسیا شده در قالب­های گرافیتی استوانه­ای شکل، با قطر 5/1 و cm 3 ریخته شدند. قالب­ها در دستگاه جرقه پلاسما قرار گرفت. سنتز در خلأ، در دمای کمتر از °C 300 و در زمان کمتر از 3 دقیقه به وقوع پیوست. پس از سنتز، یک مرحله اسید شویی بوسیله اسید کلریدریک جهت زدودن اکسیدمنیزیم سنتز شده، انجام شد. از آنالیزهای XRD، SEM و EDS جهت بررسی نمونه­ها در مراحل مختلف استفاده شد. نتایج آنالیز XRD و EDS نشان داد که نمونه سنتز شده در قالب با قطر cm 3 (نمونه با حجم بیشتر) و سپس اسید شویی شده، خلوص به مراتب بالاتری (بیش از 95%) دارد. میانگین اندازه بلورک بوسیله معادله شرر برای هر یک از اجزای کاربید بور و کاربید سیلیسیم به ترتیب 68 و nm 57 محاسبه شد. ذرات نانوکامپوزیت کاربیدبور و کاربیدسیلیسیم با اندازه بین 100 الی nm 600 و مورفولوژی چند ضلعی در آنالیز SEM و TEM دیده شدند.

کلیدواژه ها:

Combustion synthesis ، Mechanical activation ، B4C ، SiC ، Nanocomposite ، Spark plasma instrument ، سنتز احتراقی ، فعال سازی مکانیکی ، کاربید بور ، کاربید سیلیسیم ، نانوکامپوزیت ، دستگاه جرقه پلاسما.