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 داده‌اند. 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-cمی‌باشد. برای انجام پژوهش ابتدا مخلوط پودری ti، si وc با نسبت استوکیومتری مطابق با ترکیب شیمیایی ti3sic2 توسط آسیای سیاره ای پرانرژی با نسبت گلوله به پودر 20 به 1 و سرعت 360 دور بر دقیقه آسیاکاری شد. برای بررسی پایداری حرارتی فازهای تشکیل شده و تعیین مکانیزم واکنش‌ها، نمونه 20 ساعت آسیاکاری شده تحت آنالیز dta قرار گرفت. سپس برای بررسی پیک های بدست آمده در حین آنالیز dta، نمونه 20 ساعت آسیاکاری شده در دمای cº 1200 و cº 1400 تحت عملیات حرارتی آنیل 1 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 ti3sic2را بالا نمی برد بلکه باعث ایجاد ناخالصی و فازهای کاربیدی عمدتا tic و sic می‌شود. اما عملیات حرارتی آنیل در دمای cº 1200 سبب افزایش خلوص ti3sic2 می‌شود. مکانیزم سنتز رخ داده در سیستم 3ti-si-2c بدین صورت است که ابتدا tic تشکیل شده و گرمای آن سبب اختلاط بیشتر و تشکیل مذاب ti و si می‌شود. با ادامه فرایند tic با مذاب ti-si واکنش داده و ti3sic‌2 تشکیل می‌شود.

investigation of compounds obtained from ti-si-c ternary powder system by mechanical alloying and spark plasma sintering

the purpose of this study is to investigate the method of mechanical alloying and its effect on the compounds obtained from the ti-si- ternary powder system. according to studies, it has been observed that the mechanical alloying method alone cannot produce pure ti3sic2 compound; therefore, ancillary processes such as annealing heat treatment and plasma spark ignition process have been used. to conduct the research, a powder mixture of ti, si, and c with stoichiometric ratio according to the chemical composition of ti3sic2, was milled in 3: 1: 2 by an energetic ball milling with balls (with different radious) to powder weight ratio of 20: 1 and a speed of 360 rpm from zero to 20 hours. to evaluate the thermal stability of the formed phases after 20 hours of milling and to determine the mechanism of formation of ti3sic2, the 20 h milled sample was subjected to dta thermal analysis. then, to clarify the peaks obtained during dta analysis, the 20 hours milled sample was thermally treated at 1200 ° c and 1400 ° c a for 1 hour under argon atmosphere. x-ray diffraction pattern was used to identify the phases at different milling times and also to identify products obtained from thermal analysis at temperatures of 1200° c and 1400 ° c. the results showed that the increase of the milling time not only increase the purity of ti3sic2 but also causes impurities mainly carbide phases, tic and sic.