سنتز پودر مولایت به روش ژل احتراقی با استفاده از Silica fume و بررسی شرایط ساخت بر خواص آن

مولایت یکی از مواد سرامیکی پرکاربرد در صنعت است و به علت پایداری حرارتی و شیمیایی خوب در دمای بالا، استحکام مکانیکی و شوک پذیری مناسب، ضریب انبساط حرارتی کم و مقاومت به خزش بالا بسیار مورد توجه است. روش سنتز ژل احتراقی روش ساده و سریع است که سبب صرفه جویی در زمان و انرژی می شود زیرا در دمای کم با حداقل زمان ساختار دانه ریز با توزیع باریک و سطح ویژه زیاد ایجاد می کند و روش مناسبی برای تولید پودرهای سرامیکی اکسیدی به صورت خالص یا مخلوط است. در این پژوهش ساخت پودر مولایت با روش سنتز ژل احتراقی مورد بررسی قرار است. نیترات آلومینیوم هیدراته به عنوان منبع آلومینیوم و سیلیس نانومتری (silica fume) به عنوان منبع سیلیس و اوره به عنوان سوخت انتخاب شده است. احتراق در کوره انجام شد. سپس پودر حاصل از احتراق در سه دمای 1400 و 1450 و 1500 درجه سانتیگراد کلسینه شد و اثر دمای کلسیناسیون برخصوصیات پودر مولایت بدست آمده بررسی گردید. برای بررسی اثر دمای کلسیناسیون بر کریستالیزاسیون و مورفولوژی پودر مولایت از آزمو نهای آنالیز حرارتی (TGA-DTA)، پراش اشعه XRD) X) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و طیف سنجی (FT-IR) IR استفاده شد. نتایج نشان داد که روش سنتز احتراقی برای ساخت مولایت مناسب است. بررسی مکانیزم واکنش نشان داد که ابتدا ساختار نانو آلومینا همراه با مولایت اولیه تشکیل می شد که ذرات نانو سیلیس را در برگرفته و در اثر کلسینه شدن در دمای بالا واکنش و جوانه زنی و رشد دانه های مولایت ثانویه صورت می گرفت. بررسی ساختار و مورفولوژی ذرات نشان داد که مولایت بدست آمده به صورت تک فاز بوده، ذرات ساختار سوزنی شکل داشته و کوچکترین اندازه ذره آن 6 میکرومتر می باشد.