حمید عبدلی - دانشجوی دکترای مهندسی مواد پژوهشگاه مواد و انرژی
حمیدرضا فرنوش - دانشجوی دکتری مهندسی مواد پژوهشگاه مواد
سیدخطیب الاسلام صدرنژاد - استاد مواد پژوهشگاه مواد و انرژی

نیترید آلومینیوم (AIN) دارای خواص فیزیکی عالی نظیر ضریب انبساط حرارتی پایین و هدایت حرارتی و مقاومت الکتریکی بالاست. علیرغم کاربرده گسترده در صنایع دیرگداز، این ماده در دماهای بالا و اتمسفر محیط تمایل به اکسیدشدن دارد که این امر کاربری بلندمدت آن را تحت تاثیر قرار میدهد لذا مطالعۀ اکسیداسیون این ماده چه از نقطه نظر بنیادی و چه کاربردی حائز اهمیت است دراین پژوهش سینتیک اکسیداسیون پودر AIN در دماهای بالا به وسیله ترموگراویمتری بررسی شد. نتایج آزمون غیرهمدما درا تمسفر هوا نشان داد که اکسیداسیون پودر نانومتری د ردماهای بسیار پایین تر از پودر میکرونی آغاز می شود. به کمک داده های آزمونی همدما، سینتیک اکسیداسیون توسط معادلات مربوطه تشریح و مکانیزم کنترل کننده شناسایی شد. برای تفسیر سینتیک اکسیداسیون، فرایند به دو بخش تقسیم شد: در زمانهای اولیه از معادله نرخ واکنش درجه اول ( مکانیزم جوانه زنی و رشد) و در ادامۀ فرایند از معادلۀ جاندر ( مکانیزم نفوذ) برای توجیه مکانیزم نفوذ استفاده شد. انرژی اکتیواسیون هردومرحله محاسبه و همخوانی قابل قبولی میان آنها با مقادیر گزارش شده درمنابع ملاحظه شد. اثر افزایش دما بر سینتیک اکسیداسیون پودر میکرونی و همچنین اثر کاهش اندازه ذره ( برای دمای یکسان) نیز به کمک معادلات ریاضی حاکم بر هر بخش، نشان داده شد.

سینتیک، اکسیداسیون، نیترید آلومینیوم، نانوپودر، ترموگراویمتری