|
نانوکامپوزیت آلومینا-دی‌براید تیتانیم در مدت زمان کوتاه و در دمای محیط به همت
پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجفآباد به منظور بهبود خواص مکانیکی دی‌براید
تیتانیم ساخته شد.
دی‌براید تیتانیم از جمله مواد سرامیکی است که خواص مطلوبی از جمله سختی زیاد،
چقرمگی شکست خوب، هدایت الکتریکی خوب در دمای ۲۵ درجه‌ی سانتی‌گراد، مقاومت شیمیایی
عالی در برابر مذاب فلزات غیر آهنی و همچنین وزن مخصوص نسبتاً کم دارد ولی از نظر
خواص مکانیکی ضعیف است که با افزودن آلومینا به آن یک ماده‌ی کامپوزیتی تولید می‌شود
که خواص مکانیکی آن از جمله چقرمگی شکست، مقاومت خمشی و مقاومت به ضربه بهبود می‌یابد.
مهندس محمدعلی خاقانی دهاقانی، کارشناس ارشد مهندسی مواد، در گفتگو با بخش خبری
سایت ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو گفت: «دی‌براید تیتانیم و کامپوزیت‌های آن با
روش‌های گوناگونی مانند سنتز احتراقی، روش اکسیداسیون مستقیم فلز، آلیاژسازی
مکانیکی، تلقیح فلز بدون فشار و غیره تولید می‌شوند».
وی افزود: «با توجه به مزایای ارزشمند نانوکامپوزیت TiB2-Al2O3، ما به دنبال تولید
آن در زمان کمتر با استفاده از مواد ارزان قیمت و تجهیزات ساده و در دسترس بودیم».
نانوکامپوزیت TiB2-Al2O3 می‌تواند در ابزار برش، مواد مقاوم به سایش، مواد مورد
استفاده در دماهای بالا، زره‌های سبک، صنایع هوا فضا و در فیلترهای تصفیه‌ی مذاب
استفاده شود.
مهندس خاقانی در رابطه با نحوه‌ی تولید این نانوکامپوزیت گفت: «ما این نانوکامپوزیت
را با روش مکانوشیمیایی تهیه کردیم. برای تهیه‌ی این ماده، مخلوط پودرهای دی‌اکسید
تیتانیم، اسید بوریک و آلومینیوم خالص را در دمای محیط در اتمسفر آرگون و در زمان‌های
مختلف در آسیاب گلوله‌ای سیاره‌ای آسیاب کردیم. برای بررسی ریزساختار و آنالیز فازی
محصولات تولید شده در زمان‌های مختلف از روش‌های پراش پرتوی ایکس، میکروسکوپ
الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده کردیم و چگونگی انجام واکنش‌ها
و مراحل آن به روش آنالیز وزن‌سنجی حرارتی با دستگاه STA مورد بررسی قرار گرفت».
محقق این پژوهش ابراز داشت: «نتایج آزمایش‌ها نشان داد که واکنش تولید نانوکامپوزیت
TiB2-Al2O3 در دمای اتاق، امکان‌پذیر است. همچنین داده‌های آزمایش‌های آسیاکاری
نشان داد که این نانوکامپوزیت پس از یک ساعت و نیم آسیاکاری به‌دست آمد، افزایش
زمان آسیاکاری تا ۴۰ ساعت، تاثیری در ترکیب شیمیایی مواد محصول نداشت و تنها منجر
به ریز شدن اندازه‌ی ذرات و در نهایت آمورف شدن محصول گردید».
وی افزود: «واکنش بین مواد اولیه با نسبت استوکیومتری از نوع MSR است. همچنین هیچ
نشانه‌ای از فازهای میانی و یا مواد آمورف در مدت زمان یک ساعت آسیاکاری یافت نشد.
از طرفی پیک‌های مواد محصول پس از یک ساعت و نیم آسیاکاری دارای شدت زیادی بودند که
نشان‌دهنده‌ی دمای زیاد درون محفظه آسیا است».
مهندس خاقانی عدم دسترسی آسان به میکروسکوپ TEM را از جمله مشکلات این پژوهش عنوان
کرد.
این تحقیق با همکاری دکتر رضا ابراهیمی کهریزسنگی، معاون پژوهشی دانشگاه آزاد
اسلامی واحد نجفآباد، دکتر نادر ستوده، عضو هیئت علمی دانشگاه دولتی یاسوج و
مهندس بهمن نصیری تبریزی، مدرس دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجفآباد در قالب پایان‌نامه‌ی
کارشناسی ارشد آقای خاقانی در دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجفآباد انجام شده و
جزئیات آن در مجله‌ی Journal of Refractory Metals and Hard Materials (جلد ۲۹،
صفحات ۲۴۹-۲۴۴، سال ۲۰۱۱) منتشر شده‌است.
|
