بررسی ترکیبات حاصل از سیستم پودری سه تایی Ti-Si-C به روش آلیاژسازی مکانیکی و فرآیند تف جوشی جرقه پلاسما

مکس فازها ترکیبات جدیدی هستند که علاوه بر خواص سرامیک ها، خواص فلزی نیز داشته و مطالعاتی زیادی را به خود اختصاص داده اند. هدف از این پژوهش، بررسی روش آلیاژسازی مکانیکی و فرآیند تف جوشی جرقه پلاسما و تاثیر آن بر ترکیبات حاصل از سیستم پودری سه تایی Ti-Si-Cمی باشد. برای انجام پژوهش ابتدا مخلوط پودری Ti، Si وC با نسبت استوکیومتری مطابق با ترکیب شیمیایی Ti۳SiC۲ توسط آسیای سیاره ای پرانرژی با نسبت گلوله به پودر ۲۰ به ۱ و سرعت ۳۶۰ دور بر دقیقه آسیاکاری شد. برای بررسی پایداری حرارتی فازهای تشکیل شده و تعیین مکانیزم واکنش ها، نمونه ۲۰ ساعت آسیاکاری شده تحت آنالیز DTA قرار گرفت. سپس برای بررسی پیک های بدست آمده در حین آنالیز DTA، نمونه ۲۰ ساعت آسیاکاری شده در دمای Cº ۱۲۰۰ و Cº ۱۴۰۰ تحت عملیات حرارتی آنیل ۱ ساعته قرارگرفت. جهت شناسایی فازی نمونه از الگو پراش اشعه ایکس و بررسی ریزساختاری از SEM/EDS استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش زمان آسیاب کاری نه تنها خلوص Ti۳SiC۲را بالا نمی برد بلکه باعث ایجاد ناخالصی و فازهای کاربیدی عمدتا TiC و SiC می شود. اما عملیات حرارتی آنیل در دمای Cº ۱۲۰۰ سبب افزایش خلوص Ti۳SiC۲ می شود. مکانیزم سنتز رخ داده در سیستم ۳Ti-Si-۲C بدین صورت است که ابتدا TiC تشکیل شده و گرمای آن سبب اختلاط بیشتر و تشکیل مذاب Ti و Si می شود. با ادامه فرایند TiC با مذاب Ti-Si واکنش داده و Ti۳SiC ۲ تشکیل می شود.

Keywords:

سیستم ۳Ti-Si-۲C , آلیاژسازی مکانیکی , مکانیزم , Ti۳SiC۲ , تف جوشی پلاسما