سنتز نانو پودر كامپوزيتي B4C-TiB2 به روش سل - ژل

Synthesis of B4C-TiB2 Nanopowder Composite via Sol-Gel Method

در اين تحقيق سنتز پودر كامپوزيتي B4C-nanoTiB2 از روش شيميايي مورد بررس ي قرار گرفته است . مواد اوليه شامل كاربيد بور و آلكوكسيد تيتانيم تترا ايزو پروپوكسايد و آب به عنوان عامل هيدروليز كننده مورد استفاده قرار گرفت. با انجام واكنش هيدروليز، آلكوكسيد تيتانيم تترا ايزوپروپوكسايد توسط آب به فاز آمورف Ti(OH)4 تبديل شد كه اين ماده در دماي بيش از 100˚C به TiO2 تبديل مي شود. پودرهاي استحصالي با استفاده از روش هاي ،XRD ، آناليز حرارتي SEM مورد بررسي قرار گرفتند. حداقل دما جهت شروع واكنش مابين كاربيد بور و TiO2 برابر 650˚C مي باشد كه در اين دما به مدت يك ساعت واكنش مذكور به صورت ناقص انجام مي شود. با افزايش دما تا 850˚C شدت پيك مربوط به فاز TiB2 افزايش يافته و از شدت پيك فاز TiO2 كاسته مي شود. با افزايش زمان از يك به سه ساعت اندازه ذرات رشد زيادي يافته و واكنش تبديل TiO2 به TiB2 نيز كامل مي شود . با بررسي پيشرفت واكنش در دماهاي مختلف و در زمان هاي از يك تا سه ساعت مشخص شد كه شرا يط بهينه لازم جهت پ يشرفت و تكميل واكنش زمان دو ساعت در كمينه دمايي 650°C مي باشد.

Production of (B4C-Nano TiB2) composite powder by chemical method was evaluated in this study. Starting materials were boron carbide, as the source of carbon, and titanium (IV) isopropoxide (TTIP) as the source of titanium. Water was used as hydrolyser agent. TTIP was hydrolyzed with water and consequently, amorphous Ti(OH)4 was formed. Heat treatment of Ti(OH)4 at 100 and 850oC was led to production of TiO2 and TiB2 phases, respectively. The effect of heat treatment time and temperature on the phase transformation and size of produced nano powder were investigated. Produced nano powder was characterized by XRD, SEM and DTA techniques. It was found that heat treatment time and temperature have significant effects on the amount and size of the produced TiB2 powder. The data also reveal that the minimum temperature and time for TiB2 formation are 650oC and 2 hrs respectively.