سنتز الياف كاربيد سيليسيم از روش احياء كربوترمال

Synthesis of Silicon Carbide Fibers by Carbothermal Reduction Process

در اين پژوهش از احياء كربوترمال اكسيدسيليسيم در دماي بالا، كاربيد سيليسيم (SiC) توليد شد. استفاده از قيرقطران به عنوان تامين كننده كربن مورد نياز واكنش و ضايعات اليافي شكل سيليس، به عنوان تامين كننده سيليسيم مورد نياز واكنش، باعث تمايز اين روش با ساير روش هاي سنتز الياف كاربيد سيليسيم است. حضور فروسيليسيم در مخلوط اوليه باعث تشكيل الياف كاربيد سيليسيم با مكانيزم بخار- مايع- جامد (VLS) گرديد. مورفولوژي محصول به وسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) و آناليز فازي آن به وسيله پراش پرتو ايكس (XRD) بررسي شد. بر اساس الگوي پراش پرتو ايكس و تصاوير SEM به دست آمده، پس از 2 ساعت عمليات حرارتي در دماي 1400 درجه سانتيگراد در حضور فروسيليسيم با اندازه بلورك كمتر از 50 نانو متر ايجاد گرديد. در ادامه، اثر فعال سازي مكانيكي بر اندازه بلورك SiC توليدي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج XRD نشان داد كه در نمونه هاي آسياب كاري شده، مساحت زير پيك هاي كاربيد سيليسيم افزايش يافته است كه نشانگر افزايش مقدار SiC توليدي است. همچنين حدود 10 نانو متر كاهش در اندازه بلورك هاي مشاهده مي شود كه نشانگر جوانه زني بيشتر يا رشد سريع تر الياف SiC مي باشد.

In this Research by Silica Carbothermal Reduction in High Temperature, Silicon Carbide were Produced. Using Pitch and Silica Fibers by Product of a Manufacturer as Starting Materials is most Important Difference Between this Research and Other Researches. The mechanism of Fibers Production will be Vapor -Solid -Liquid(VLS), because of the Presence of Ferrosilicon as Catalyst. The Products were Analysed with the help of X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Semi Quantitative Analysis (EDX). The XRD and EDX Patterns indicated the presence of SiC in the Reaction Products. The SEM Analysis showed that SiC Fibers have been obtained after 2 Hours at 1400C. The SiC Crystallite Size determined, gave a Value of less than 50 nm. In the next step, the effect of Mechanical Alloying was studied. The XRD Patterns showed that by Milling the Starting Materials, Area of Intensity Peaks were enhanced and it showed a Reduction of about 10 nm in Crystallite Size, which shows more Nucleation or faster Growth of SiC Fibers.