بررسی تغییر مولالیته مواد اولیه در سنتز کامپوزیت بر پایه کاربید بور با تقویت کننده های کاربید سیلیسیم و دی بوراید هافنیم ایجاد شده به روش سنتز احتراقی خود پیش رو فعال شده مکانیکی (MASHS)

کاربید بور سخت ترین ماده ی سنتزی پس از نیترید بور مکعبی است. با افزودن کاربید سیلیسیم و دی بوراید هافنیم به کاربید بور، می توان رسانایی الکتریکی و چقرمگی را نیز افزایش داد. سنتز احتراقی خود پیش رو فعال شده مکانیکی (mechamically activation self-propagating high-temperature synthesis: MASHS)، روشی بسیار مناسب برای سنتز سریع ترکیب های مختلف است. در این پژوهش، از روش MASHS برای ایجاد کامپوزیت B۴C-SiC-HfB۲ استفاده شد. در این مسیر، تغییر مول مواد اولیه برای دستیابی به کامپوزیت با خلوص مناسب، بررسی شد. بدین منظور، از مواد اولیه شامل پودر کربن،B۲O۳ ، Mg، Si و HfO۲ استفاده شد. مواد اولیه برای سنتز کامپوزیت B۴C-SiC-HfB۲ با نسبت مولی ۱:۱:۱ و ۵:۴:۱ و نیز با کربن اضافه توزین شدند. فعال سازی مکانیکی به صورت ۶ ساعت آسیاکاری با نسبت گلوله به پودر ۲۰ به ۱ انجام شد. پس از آسیاکاری، نمونه هایی بوسیله پرس سرد تک محور تهیه شد. نمونه ها در کوره تیوپی با اتمسفر آرگن سنتز شدند. محصولات سنتز شده تحت اسید شویی با اسید کلریدریک ۲ مولار قرار گرفتند. در تمام مراحل آنالیز XRD به عمل آمد. همچنین، نمونه هایی منتخب تحت آنالیز SEM قرار گرفتند. نتایج آنالیز XRD نشان داد که با استفاده از کربن اضافی، مواد باقیمانده کاهش یافته و سنتز کامل تر رخ می دهد. اما استفاده از کربن اضافه سبب باقیماندن کربن پس از اسید شویی شد. تغییر مولالیته مواد اولیه برای بدست آوردن کامپوزیت با نسبت مولی از ۱:۱:۱ به ۵:۴:۱ سبب بهبود قابل توجه خلوص محصول نهایی شد. همچنین، تصویر SEM الکترون های برگشتی نشان داد که کامپوزیت B۴C-SiC-HfB۲ با ترکیب ۵:۴:۱ دارای یکنواختی مناسبی در توزیع ترکیب ها است.

کلیدواژه ها:

سنتز درجا ، سنتز احتراقی خود پیش رو ، مولالیته ، کامپوزیت زمینه سرامیکی ، کاربید بور