بررسی فرآیند سنتز پودر کامپوزیتی (al2o3-wxsiy-wxby) در سیستم احتراقی آلومینوترمیک (al+b2o3+si+wo3) با استفاده از آنالیز حرارتی

کامپوزیت های شامل ترکیبات بین فلزی سیلیسیدی و بورایدی تنگستن دارای سختی بالا، مقاومت نسبتا خوب در برابر شوک حرارتی، خنثایی شیمیایی و استحکام بالا در دمای بالا هستند. هدف از این تحقیق ارزیابی ترکیب فازی و آنالیز حرارتی پودرکامپوزیتی زمینه آلومینا با استحکام دهنده های بورایدی و سیلیسیدی تنگستن در سیستم های 1 al+si+wo32al+b2o3+wo3 3 al+si+b2o3+ wo3 به روش سنتز احتراقی در آزمایش های مختلف آنالیز حرارتی است. در این مطالعه پودر مواد اولیه مطابق نسبت استوکیومتری در یک آسیای گلوله ای ماهواره ای، با گاز محافظ آرگون به مدت 10 ساعت مورد مخلوط سازی قرار گرفتند. آزمایش های مختلف آنالیز حرارتی افتراقی و وزن سنجی حرارتی در شرایط مختلف دمایی بر روی مخلوط های پودری آسیاکاری شده انجام گرفت. نتایج آنالیز فازی و مطالعات ریزساختاری بر روی نمونه ها ی عملیات حرارتی شده نشان می دهد که بعد از احیای اکسیدهای تنگستن و بور توسط آلومینیم، ابتدا سیلیسید و سپس بوراید تنگستن (wxby+wsi2) به عنوان فازهای ثانویه در کنار فاز زمینه ی آلومینا شکل می گیرند به طوری که به طور فشرده در هم غلاف شده اند. حضور si در سیستم (al+b2o3+wo3) شکل گیری بورایدهای تنگستن را تسهیل می نماید. دانه های بورایدی در مقایسه با دانه های سیلیسیدی درشت دانه تر بوده و حالت کشیده تری دارند.

Investigation of composite powder synthesis (Al2O3-WXSiY-WXBY) in aluminothermic combustion system (Al+B2O3+Si+WO3) using thermal analysis

Composites that are including silicide of tungsten and boride of tungsten intermetallic compound have properties such as high hardness, relatively good thermal shock, chemical stability and high strength at high temperature. The purpose of this investigation is evaluation of phase and microstructure of alumina base composite reinforced by boride and silicide of tungsten in three systems 1Al+ Si+WO3, 2Al+B2O3+WO3 and 3Al+B2O3+Si+WO3 by combustion synthesis method in different thermal analysis experiments. In this study starting materials according to stoichiometric ratio were mixed by ballmilling under atmosphere of argon for 10 hours. The XRD results don rsquo;t show any new phase during ballmilling even up to 10 hours. Differential thermal analysis (DTA) and thermal gravity analysis (TGA) were conducted on different mixture of starting material. The results show a compact microstructure of WxBy (mostly WB) and WxSiy (mostly WSi2) as secondary phases in alumina matrix. There is a lower temperature for forming of tungsten silicide (WxSiy) compared with tungsten boride (WxBy). The presence of Si in the Al+B2O3+WO3 system facilitates the formation of tungsten borides. Tungsten boride grains are coarser and more elongated than silicide tungsten grains.