ابوالحسن نجفی - Saveh Branch, Islamic Azad University

در این پژوهش نانو ذرات کاربید زیرکونیوم به روش سل- ژل با استفاده از پارامترهای pH و دما و کنترل آن درحین فرایند، سنتز شدند. زیرکونیوم پروپوکساید و رزین فنولیک به­ترتیب به­عنوان مواد اولیه Zr وکربن مورد استفاده قرار گرفتند. اثر پارامترهای pH و دما در فرایند سنتز این نانو پودرها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج در مورد سل نشان داد که با کنترل pH در محدوده ۵، ذرات پیش سازنده حاوی Zr را در اندازه­های زیر ۱۰ نانومتر می­توان سنتز کرد. در داده­های FTIR، پیوندهای Zr-O و Zr-C به ترتیب در محدوده ۵۶۰ و cm-۱ ۱۵۰۵ شناسایی شدند. نتایج XRD نشان داد در دمایºC ۷۰۰ ذرات کاربید زیرکونیوم تشکیل نشده است و هنوز ترکیبات اولیه حاوی کربن و زیرکونیا هیچ واکنش شیمیایی انجام نداده­اند. در دمای ºC ۱۳۲۰جوانه­های اولیه کاربید زیرکونیوم شروع به تشکیل کرده­اند. با افزایش دما تا ºC ۱۴۲۰، از طریق واکنش های کربوترمال، مواد اولیه به کاربید زیرکونیوم تبدیل می­شوند. در دمای ºC۱۴۲۰ اندازه کریستالیت های حاصل در حدود nm ۵ است. در مشخصه یابی طیف رامان دو باند نسبتا قوی در محدوده های cm-۱ ۶۰۰ و ۵۳۰ دیده می شوند که مربوط به باندهای Zr-C ذرات ZrC هستند. در حین عملیات هیدرولیز آلکوکسید زیرکونیوم در حضور فاز کربن و چگالش در دمای ºC۶۰ ژل با پیوندهای Zr-O-C تشکیل شد. این شرایط امکان دست­یابی به محصول ZrC را در دماهای پایین فراهم ساخت که آنالیز DTA موید این موضوع بود. آنالیز DTA/TG نشان داد که جوانه­های اولیه ذرات ZrC در محدوده دمایی ºC ۱۳۲۰ تشکیل شده است که الگوی پراش اشعه ایکس این موضوع را تایید می­کند. تصاویر ریزساختاری SEM نشان داد که ذرات کاربید زیرکونیوم در محدوده ابعاد زیر ۱۰۰ نانومتر تشکیل شده است و توزیع اندازه ذرات در محدوده باریک و یکنواخت صورت گرفته است.

Nano powder, Synthesis, Sol-gel, Zirconium carbide, Chemical process, نانو پودر, سنتز, سل-ژل, کاربید زیرکونیوم, فرایند شیمیایی