بررسی تاثیر ترکیب شیمیایی پریفورم بر روی سنتز مکس فاز نانولایه Ti3sic2 با استفاده از فرآیند مذاب خورانی واکنشی (Rmi)

قطعات بالک ti3sic2 با استفاده از رخنه دهی مذاب si به داخل پریفورم های متخلخلی با ترکیب های مختلف سنتز شد. ترکیب اولیه پریفورم ها بر اساس فرمول های tic، 2tic/ti، 3tic/0.3si، 3ti/2c(carbon active) و 3ti/2c(graphite) تهیه شد و با روش پرس سرد به صورت قرص درآمد. شمش های si به میزان سه برابر مقدار استوکیومتری وزن شد و برای انجام فرآیند مذاب خورانی بر روی قرص ها قرار داده شد. فرآیند مذاب خورانی در دمای 1500 °c و به مدت 1 ساعت در خلا 10^-4torr انجام شد. آنالیز فازی و مشاهده مورفولوژی به ترتیب توسط xrd و fesem انجام شد و مشاهده گردید که بهترین نتیجه مربوط به نمونه ای با ترکیب پریفورم 3tic/0.3si بوده و در مقابل نمونه هایی با ترکیب پریفورم 3ti/2c دارای مقدار زیادی ناخالصی هستند. همچنین مشخص شد که اندازه میانگین نانولایه های مشاهده شده با آنالیز fesem برابر با nm38.58 است که در محدوده نانو قرار دارد.

Investigation of effect of Chemical composition of the preform on nano-layered Ti3SiC2 max phase synthesis using reactive melt infiltration process (RMI)

Ti3SiC2 bulks were synthesized using Si melt infiltration into porous preforms with different chemical compositions. The initial composition of the preforms was prepared on the basis of the TiC, 2TiC/Ti, 3TiC/0.3Si, 3Ti/2C (carbon active) and 3Ti/2C (graphite) formulations and was pressed into pellet using a cold press method. The Si ingots were weighed 3 times the stoichiometric value and in order to carry out the melt infiltration process were placed on pellets. The melt infiltration process was carried out at a temperature of 1500 °C for 1 hour in a vacuum of 104torr. Phase analysis, morphological observation and elemental analysis were performed by XRD, FESEM and EDS, respectively, and it was observed that the best result was for a sample with 3TiC/0.3Si preform and the samples with 3Ti/2C preform has a lot of impurities. It was also found that the size of the nano layers observed with the FESEM analysis is mainly in the range of 20 to 40 nm.