رفتن به محتوای اصلی
x
سنتز و مشخصه یابی فازهای میانی بر پایه Ti-Al-C
تاریخ دفاع
استاد

محمدحسين عنايتي

دانشکده
مهندسی مواد

سیستم سه‌تایی Ti-Al-C دارای ترکیبات و آلیاژهای بسیار مهم وموردتوجهی است که یکی از مهم‌ترین آن‌ها، فاز مکس Ti3AlC2 می‌باشد. فازهای مکس، نیتریدها یا کاربیدهاینانولایه سه­تایی بوده که ویژگی­های شگفت‌انگیزی را به­صورت ترکیبی از خواص ویژهفلزها و سرامیک­ها، شامل قابلیت ماشین­کاری، هدایت حرارتی و الکتریکی، مقاومتخوردگی و اکسیداسیون و مقاومت در برابر شوک حرارتی نشان می­دهند. در حال حاضر Ti3AlC2 به عنوان پرکاربردترین فاز مکس به علت خواص خودترمیمی اکسیداسیونبه خصوص در دمای بالا مورد توجه می‌باشد. با این­ حال مواردی همچون خواص مکانیکینسبتا پایین، کاربرد این ترکیب را محدود ساخته‌است. یکی از راه‌های بهبود خواصساختاری و مکانیکی این فازها جانشینی سایر عناصر به صورت محلول جامد، در شبکه فازمکس می‌باشد. لذا در این پژوهش عناصر مولیبدن و بور به عنوان عناصر جانشینی به سیستمسه‌تایی Ti-Al-C افزوده­شده وجانشینی این عناصر در ساختار فاز مکس بررسی شده‌است. به همین منظور ابتدا پودرعناصر اولیه به نسبت­های استوکیومتری توسط آسیاب سیاره­ای مخلوط شده و سپس فشرده‌سازیاین ذرات پودری به کمک دستگاه پرس انجام شد. جهت انجام فرایند سنتز نمونه­هایپودری فشرده­‌شده، از روش سنتز خوداحتراقی به کمک کوره قوس تحت خلاء استفاده­ شده­که موجب دستیابی به خلوص بیش از 80 درصد در نمونه Ti3AlC2 گردید. بررسی های فازی انجام شده به کمک XRD پس از عملیات سنتز نشان داد که جانشینیبور در ساختار فاز Ti3AlC2 خلوص فاز سنتزشده را کاهش داده و موجب کاهش ثابت شبکه a و افزایش ثابت c شده­است که در نهایت مجموع این دوعامل، موجب عدم جابجایی محسوس الگوهای پراش شده­است. همچنین نتایج XRD پس از افزودن مولیبدن به فاز مکس،جانشینی مولیبدن در مکان‌های تیتانیوم را تاییده کرده که باعث کاهش پارامتر شبکهفاز مکس شده­است. بررسی­های ریزساختاری و شکست­نگاری نمونه­ها، ساختار لایه‌ای رادر تمامی نمونه­ها نشان می­دهد که مشخصه اصلی ساختار فازهای­ مکس می­باشد.

  

تحت نظارت وف ایرانی