سنتز کامپوزیت WC-Al۲O۳ از طریق گرمایش مایکروویوی مخلوط فعال شده مکانیکی WO۳-Al-C

هزینه ی بالای سنتز تنگستن کاربید به روش واکنش دما بالای حالت جامد بین تنگستن عنصری و کربن تحت اتمسفر کنترل شده محققان را به فکر جایگزینی روش مرسوم با روش های سنتز کم هزینه تر و استفاده از مواد اولیه ی ارزانتری چون اکسید تنگستن انداخته است. در پژوهش های پیشین قابلیت روش های سنتز مکانوشیمیایی و سنتز مایکروویوی برای تهیه تنگستن کاربید از طریق احیاء-کربوریزاسیون اکسید تنگستن به اثبات رسیده است. یکی از محدودیت های این روش ها این است که همواره علاوه بر WC، فاز نامطلوب W۲C نیز تشکیل می شود. در این پژوهش، از یک فرایند ترکیبی شامل فرآوری مکانوشیمیایی مخلوط اکسید تنگستن-آلومینیوم-گرافیت و به دنبال آن گرمایش مایکروویوی مخلوط حاصل برای سنتز تسریع شده ی کامپوزیت تنگستن کاربید-آلومینا استفاده شده و تاثیر زمان آسیاکاری و گرمایش مایکروویوی بر نسبت WC:W۲C در محصول مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور مخلوط پودری با ترکیب مولی WO۳-۲Al-C به مدت ۲، ۳ و ۴ ساعت در آسیای سیاره ای مورد عمل قرار گرفته و محصول آسیا شده پس از پرس سرد تحت انرژی مایکروویو قرار داده شد. نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) نمونه ها نشان داد که در مراحل ابتدایی فرایند آسیاکاری فاز نامطلوب W۲C تشکیل می شود، اما افزایش زمان آسیاکاری به شکل گیری بیشتر WC و افزایش نسبت WC:W۲C کمک می کند. همچنین گرمایش مایکروویوی مخلوط حاوی ۵۰% گرافیت اضافی (WO۳-۲Al-۱.۵C) آسیاکاری شده به مدت ۴ ساعت تاثیر چشمگیری در پیشبرد واکنش تشکیل تنگستن کاربید دارد، به طوری که نسبت WC:W۲C از حدود ۷/۴ برای نمونه آسیاکاری شده به ۸/۱۷ برای محصول سنتز شده در مایکروویو افزایش یافت.

Keywords:

Tungsten carbide , mechanical activation , microwave heating , aluminothermic reaction. , تنگستن کاربید , فعال سازی مکانیکی , گرمایش مایکروویوی , واکنش آلومینوترمی.