ساخت نانوکامپوزیت MoSi2-TiB2 به‌وسیله آلیاژسازی مکانیکی و مقایسه خواص آن‌ها برای استفاده در فرایند پاشش گرمایی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

در این پژوهش، نانوکامپوزیتMoSi2-TiB2 با دو نسبت وزنی 10 و 20 درصد تقویت‌کننده TiB2 از طریق آلیاژسازی مکانیکی به دو روش مختلف ساخته و مشخصه‌یابی شد. در روش اول، نمونه‌های پودری عناصر اولیه مولیبدن، سیلیسیم، تیتانیم و بور تا زمان 60 ساعت آسیاب‌کاری شدند. در روش دوم ابتدا MoSi2 ازMo و Si طی 30 ساعت آسیاب‌کاری تولید و سپس پودر TiB2 تجاری به آن اضافه شد و آسیاب‌کاری تا 60 ساعت ادامه یافت. پودرهای تولیدی از دو روش تحت عملیات گرمایی در دمای C‏ ˚1000 به‌مدت یک ساعت قرار گرفتند. پیشرفت واکنش‌ها و ویژگی‌های ساختاری شامل اندازه دانه و کرنش شبکه بر مبنای روش ویلیامسون- هال به‌وسیله پراش پرتو ایکس (XRD) بررسی شد. خواص‌مکانیکی نمونه‌ها به‌وسیله آزمون سختی‌سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون سختی‌سنجی نشان داد با افزودن TiB2 به ترکیب MoSi2 سختی نمونه‌ها به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافت. فرایند کلوخه‌سازی روی پودرها برای استفاده در فرایند پاشش گرمایی از روش خشک کردن پاششی انجام و فراورده‌های خشک شده پس از فرایند کلوخه‌سازی به‌وسیله سرند دانه‌بندی شد. ریخت و ریزساختار پودرهای آسیاب شده قبل و بعد از عملیات کلوخه‌سازی به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی و با کمک نرم‌افزار کلمکس میزان کروی بودن و توزیع مساحت ذرات ارزیابی شد. نتایج نشان داد پودر نانوکامپوزیت تولید شده از روش اول، با توجه به بالاتر بودن سختی و میزان کرویت مطلوب پس از عملیات کلوخه‌سازی از کیفیت بالایی برای استفاده در فرایند پاشش گرمایی برخوردار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis of MoSi2-TiB2 Nanocomposite by Mechanical Alloying through Two Methods and Comparison of Their Properties for Use in Thermal Spraying Process

نویسندگان [English]

  • E. Rostamizadeh
  • F. Ashrafizadeh
  • M. H. Abbasi
Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]

this study, MoSi2-TiB2 nanocomposites with 10 and 20 wt.% of TiB2 were synthesized by mechanical alloying through two different methods. In the first method, elemental powders of molybdenum, silicon, titanium and boron were milled together for 60 hours. In the second method, MoSi2 was made by 30-hours milling of Mo and Si. Then, commercial TiB2 was added to the matrix and milling was continued for another 30 hours. Heat treatment was carried out on the resultant specimens at 1000˚C for 60 min. The effect of mechanical alloying on grain size and lattice strain was investigated by Williamson-Hall method using XRD patterns. The mechanical properties of the samples were determined by hardness test. It was found that TiB2 added to MoSi2 increased hardness considerably. Agglomeration process was carried out on the powders to be used in thermal spray process. The morphology and microstructure of the milled powders before and after agglomeration process were studied by SEM. The sphericity and particle size distribution of agglomerated particles were evaluated using Clemex software. The results showed that the nanocomposite powder produced by the first method had a higher quality for thermal spray process due to its higher hardness compared to the second one. It also had adequate particles sphericity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • mechanical alloying
  • Agglomeration
  • MoSi2
  • TiB2

تحت نظارت وف ایرانی