بررسي تشكيل كامپوزيت دي سيليسيد موليبدن-زير كونيا با روش آلياژسازي مكانيكي

An investigation of formation of molybdenum disilicide-zirconia by mechanical alloying method

تركيب بين فلزي ديسيليسيد مولبيدن با نقطه ذوب بالا و مقاومت به اكسيداسيون عالي در دماهاي بالا در صنايع مختلف خصوصا به عنوان المان حرارتي به كار رفته و براي چقرمگي شكست آن از ذرات تقويت كننده زيركونيا استفاده مي شود. در اين پژوهش، كامپوزيت دي سيليسيد موليبدن-زير كونيا يك بار از مخلوط پودري موليبدن، سيليسيم و زيركونيا به روش آلياژ سازي مكانيكي و بار ديگر با همين روش و با استفاده از مخلوط پودري موليبدن، سيليسيم، زيركونيم و اكسيد موليبدن (احياي مكانوشيميايي اكسيد موليبدن توسط زير كونيوم) توليد شد. نتايج حاصل از آناليز اشعه ايكس نشان داد كه در مخلوط اول پس از 80 ساعت و در مخلوط دوم پس از 60 ساعت آسياب كاري مي توان كامپوزيت مورد نظر را توليد كرد كه در هر دو حالت از روش ويليامسون-هال ساختار نانو براي اين كامپوزيت تاييد شد. نتايج حاصل از ميكروسكوپ نوري نشان داد كه ذرات زيركونياي به دست آمده از مخلوط پودري موليبدن، سيليسيم، زير كونيم و اكسيد موليبدن توزيع يكنواخت تري دارند و آگلومره شدن ذرات زيركونيا در مخلوط پودري موليبدن، سيليسيم و زيركونيا پس از 80 ساعت آسياب مشاهده شد. در آناليز حرارتي مخلوط پودري موليبدن-سيليسيم، دماي تشكيل دي سيليسيد مولبيدن را 1500 درجه سانتيگراد نشان داد كه با افزودن زيركونيم و اكسيدمولبيدن به اين مخلوط پودري، تا 1200 درجه سانتيگراد نيز دي سيليسيد مولبيدن تشكيل نشد.

In this study, the synthesis of the molybdenum disilicide intermetallic composite reinforced with zirconia particles was evaluated. For this purpose, this composite was produced once from mixed powder of molybdenum, silicon and zirconia and the other time, it was synthesized by Using a mixture of powders include molybdenum, silicon, zirconium and molybdenum oxide (by mechanochemical reduction of molybdenum oxide by zirconium). In order to determine the formation time of composite, X-ray diffraction (XRD), optical microscopy and diffrential temperature analysis (DTA) were performed. The XRD results showed that the formation of intermetallic nanocomposite was completed after 80 hours in the first route and after 60 hours in the second one. The results of optical microscopy showed that zirconia particles in the first mixture have a uniform distribution and agglomerated zirconia particles in the second mixture were observed. Thermal analysis of mixed powder of molybdenum – silicon indicated that the temperature formation of molybdenum disilicide was 1500 ° C. Meanwhile, thermal analysis demonstrated the addition of zirconium and molybdenum oxide to powder mixture could not lead to the formation of composite up to 1200 ° C.