Synthesis and Characterization of Nanocrystalline Ni3Al Intermetallic during Mechanical Alloying Process

در اين تحقيق، تشكيل و مشخصه يابي تركيب بين فلزي نانوساختار Ni3Al از پودرهاي اوليه نيكل و آلومينيوم طي فرآيند آلياژسازي مكانيكي بررسي شد. براي اين منظور، تغيير در ريز ساختار همچون استحاله فازي، اكسيداسيون در هوا و وارد شدن ناخالصي آهن از اجزا آسياب بعد از آسياب با استفاده از پراش پرتو ايكس، هموارسازي ريتولد، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و عبوري، آناليز عنصري و شيميايي بررسي شدند. تشكيل كامپوزيت Ni3Al/Al2O3 پس از 4 ساعت آسياب كاري مشاهده شد، در حالي كه ادامه آسياب كاري تا 8 ساعت منجر بهتشكيل تركيب Ni3Al شد. مشاهدات TEM همراه با آناليز پراش پرتو ايكس تركيب شده با هموارسازي ريتولد به دست آوردن يك ساختار به سمت نامنظم و نانوكريستالهاي Ni3Al را در زمينه آمورف پس از 16 ساعت تاييد كردند. علاوه بر اين، پارامتر شبكه و ناخالصي آهن با افزايش زمان آسياب كاري در محصول Ni3Al افزايش يافت.

In this research, formation of nanocrystalline Ni3Al intermetallic from Ni and Al elemental powders by mechanical alloying (MA) process and its characterization was investigated. Therefore, the evolutions in microstructure such as phase transformation, oxidation in air and introduction of Fe impurity from milling media after MA were evaluated using XRD, Rietveld refinement, TEM, SEM, EDS and ICP analyses. Milling after 4 h resulted in formation of Ni3Al/Al2O3 composite in air while continuing milling time up to 8 h resulted in obtaining Ni3Al product. TEM observations along with XRD combined Rietveld’s refinement analysis confirmed the existence of a disorder structure and nanocrystals of Ni3Al embedded in an amorphous matrix after 16 hours of milling. Moreover, the lattice parameter of Ni3Al product and Fe contamination of powder were increased by increasing milling time.