ساخت كامپوزيت هاي نانو ساختار مولايت زيركونيا به روش آلياژ سازي مكانيكي

Effect of Mechanical Alloying on Preparation of Mullite - Zirconia Nano composites

در اين تحقيق براي توليد ناتو كامپوزيت مولايت _ زيركونيا از آلياژ سازي مكانيكي استفاده شد. پس از مخلوط كردن پودر آلفا - آلومينا و زيركن ميكروني با نسبت 45/5 به 54/5 ، عمليات آسياكاري در آسياب پر انرژي سياره اي جهت حصول ساختار نانو انجام شد. عمليات آسياكاري به مدت زمان هاي صفر، 30 و 50 و 70 ساعت انجام گرديده و سپس نمونه هاي آماده شده در درجه حرارت هاي 1400 و 1500 درجه سانتي گراد در كوره معمو لي تحت عمليات حرارتي قرار داده شدند. براي بررسي تغييرات فازي در حين آسياب از آناليز پراش پرتو ايكس استفاده شد . نتا يج پراش پرتو ايكس نشان داد كه با افزايش زمان آسياكاري فازهاي كريستالي نمونه ها ازبين رفته و نمونه ها به شكل آمورف در ميآيند. با گذشت زمان آسياب در اثر افزايش مسيرهاي ديفوزي وني، مشاهده شد كه فاز مولايت سريعتر و با انجام عمليات حرارتي در دماهاي كمتر از 1500 درجه سانتي گراد تشكيل ميگردد. براي تعيين ابعاد بلور ك ها از پيك هاي XRD (روش ويليامسون - هال) استفاده شد. نتايج نشان داد كه پس از آس ياكاري به مدت زمان 70 ساعت ابعاد كريستال ها به حدود 60-70 نانومتر كاهش مي يابد البته بيشتر ين مقدار فاز تتراگونال ز يركونيا در نمونه آسياب شده به مدت 30 ساعت مشاهده گرديد.

Mullite-zirconia nanocomposite was synthesized from reaction sintering of mechanically activated alumina and zircon powder mixture. α-Allumina and zircon (micron size) were milled in a high energy planetery ball mill in order to investigate the phase evolution and crystallite size changes during mechanical alloying (MA). X-ray diffraction (XRD) technique was employed to study the structural changes during MA and subsequent heat treatment. . XRD patternes showed alumina and zircon became amorphous after ball milling. Heat treatment was carried out in a conventional electrical furnace at 1400 C and 1500 C. The crystallite size of mullite was estimated by williamson-hall method using XRD patterns and for 70 hr milled sample was around 70 nm but The more fraction of t-ZrO2 was retained from reaction sintering of 30 hr milled sample.