بررسی احیای مکانوشیمیایی سیستم کامپوزیتی CrO3-V2O5-Mg-C

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

2 دانشیار، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

چکیده

در این پژوهش تأثیر پارامترهای مختلفی همچون زمان آسیاکاری بعد از انجام واکنش، اسیدشویی، مقادیر غیر‌استوکیومتری از منیزیم و کربن بر روی واکنش ها و فاز ها در سیستم پودری CrO3-V2O5-Mg-C در فرایند مکانوشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت. پودرهای سنتز شده توسط آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS)، نقشه عنصری (X-Map)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مشخصه‌یابی شد. محاسبه دمای آدیاباتیک واکنش (K 4259 Tad=) نشان می‌دهد، واکنش به صورت خود پیشرونده دمای بالا (SHS) انجام می شود. براساس الگوی پراش پرتو ایکس به دست آمده پس از 3 دقیقه آسیاکاری مخلوط پودری مواد اولیه با یکدیگر وارد واکنش شده و فازهای اکسید منیزیم، کاربید وانادیم، کاربید کروم و کرومات منیزیم تولید می شوند. اعمال فرآیند اسیدشویی باعث حذف فاز MgO گردید. افزایش مقدار منیزیم باعث حذف فاز کرومات منیزیم شد. افزودن کربن منجر به افزایش شدت پیک‌های مربوط به فازهای کاربیدی شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] عبادزاده، ت، ابراهیمی، م. ا. و ذریه سیدی س.م، "کاربیدها (فرآیندهای ساخت، خواص و کاربردها)"، انتشارات دانش پویان جوان، چاپ اول، تهران. 1389.

[2] P. Hugh, Handbook of refractory Carbides and Nitrids, New Jersy, pp. 100-17, 1996.

[3] V. Lipatnikov, A. Gusev, P. Ettmayer, and W. Lengauer, "Phase transformations in non-stoichiometric vanadium carbide," Journal of Physics: Condensed Matter, vol. 11, no. 1, p. 163, 1999.

[4] H. Sharifi, S. A. Hassanzadeh-Tabrizi, D. Davoodi, and S. M. Razavi, "Investigation on mechanochemical combustion behavior of Mg–V2O5–Co3O4-C reactive system to synthesize VC–Co nanocomposite powder", Ceramics International,vol. 42, pp. 7210-7215, 2016.

[5] O. Torabi, R. Ebrahimi-Kahrizsangi, M. H. Golabgir, H. Tajizadegan, and A. Jamshidi, "Reaction chemistry in the Mg–B2O3–MoO3 system reactive mixtures", International Journal of Refractory Metals and Hard Materials,vol. 48, pp. 102-107, 2015.

[6] Torabi, O., Golabgi, M. H., ajizadegan, H., Torabi, H., “ A study on mechanochemical behavior of MoO3-Mg-C to synthesize molybdenum carbide”. International Journal of refractory Metals and Hard Materials, 47, 18-24, 2014.

[7] Suryanarayana, C., “Mechanical alloying and milling”, Prog. Mater. Sci, 46, 1-184, 2001.

[8] Balaz, P., “Mechanochemisty in Nanosciene and Minerals Engineering”, 1 sted. SpringerBerlin, Heidelberg, Germany, 2008.

[9] Grigorieva, T., Korchagin, M., Lyakhov, N., “Combination of SHS and mechanochemical synthesis for nanopowder technologies”, KONA, 20, 144-158, 202.

[10] T. Adhami, B. Nasiri-Tabrizi, and R. Ebrahimi-Kahrizsangi, "Characterization of mechanically alloyed nanocomposites in TiO2–B2O3–Mg–C quaternary system", International Journal of Refractory Metals and Hard Materials,vol. 43, pp. 227-235, 2014.

[11] O. Torabi, M. Golabgir, H. Tajizadegan, and A. Jamshidi, "Investigating mechanochemical behavior of Cr2O3–B2O3–Mg–C quaternary system", International Journal of Refractory Metals and Hard Materials,vol. 64, pp. 200-204, 2016.

[12] S. A. Hassanzadeh-Tabrizi, D. Davoodi, A. A. Beykzadeh, and A. Chami, "Fast synthesis of VC and V2C nanopowders by the mechanochemical combustion method", International Journal of Refractory Metals and Hard Materials,vol. 51, pp. 1-5, 2015.

[13] S. A. Hassanzadeh-Tabrizi, D. Davoodi, A. A. Beykzadeh, and S. Salahshour, "Fast mechanochemical combustion synthesis of nanostructured vanadium boride by a magnesiothermic reaction", Ceramics International,vol. 42, pp. 1812-1816, 2016.

[14] Gaskell, David R. "Introduction to the Thermodynamics of Materials, 2003."

[15] Y. Jin, F. Ye, B. Huang, and R. Yang, "Synthesis of VC-Cr3C2 Nanocomposite Powders by Carbothermal Reduction", Nanoscience and Nanotechnology Letters,vol. 4, pp. 1028-1030, 2012.

[16] P. Schwarzkopf and R. Kieffer, Refractory hard metals: borides, carbides, nitrides, and silicides; the basic constituents of cemented hard metals and their use as high-temperature materials: Macmillan, 1953.

[17] P. Mossino, "Some aspects in self-propagating high-temperature synthesis", Ceramics International,vol. 30, pp. 311-332, 2004.

[18] O. Kubaschewski, C. B. Alcock, and P. J. Spencer, Materials Thermochemistry: Pergamon Press, 1993.

[19] C. Suryanarayana, "Synthesis of nanocomposites by mechanical alloying", Journal of Alloys and Compounds,vol. 509, pp. S229-S234, 2011.

[20] Z. Zhao, F. Chen, M. Wang, and H. Zheng, "Synthesis of chromium carbide nanopowders via a microwave heating method", International Journal of Refractory Metals and Hard Materials,vol. 51, pp. 212-215, 2015