مطالعه و بررسي تشكيل نانوكامپوزيت زمينه بين فلزي NbAl3 با ذرات تقويت كننده Al2O3: بررسي ريزساختاري، ترموديناميكي و آناليز حرارتي

هدف از انجام اين پژوهش، توليد نانوكامپوزيتي با زمينه NbAl3 توسط روش آلياژسازي مكانيكي به منظور افزايش چقرمگي و استحكام دما بالاي آن مي‌باشد. به اين منظور مقدار 49 درصد وزني پودر آلومينيوم به همراه 51 درصد وزني اكسيد نيوبيوم مخلوط و آلياژسازي مكانيكي گرديد. تغييرات فازي ذرات پودر و همچنين ريزساختار و مورفولوژي ذرات پودر در زمان هاي مختلف آسياب كاري توسط آزمون هاي پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) مطالعه شدند. عمليات آنيل و همچنين آناليز حرارتي افتراقي (DTA) جهت بررسي رفتار حرارتي ذرات پودر انجام شد. مشاهده شدكه واكنش بين آلومينيوم و اكسيد نيوبيوم به صورت انفجاري بوده كه در نتيجه اين واكنش نانوكامپوزيت زمينه بين فلزي NbAl3 با ذرات تقويت كننده Al2O3 شكل مي‌گيرد. مخلوط پودري آسياب نشده نيز توسط DTA مورد مطالعه قرار گرفت كه نتايج نشان داد در اين شرايط تشكيل كامپوزيت NbAl3/Al2O3 در دو مرحله صورت مي‌گيرد. در مرحله اول اكسيد نيوبيوم پنج ظرفيتي توسط آلومينيوم موجود در سيستم احيا شده و نيوبيوم تشكيل مي‌شود. در مرحله دوم آلومينيوم باقيمانده از واكنش با نيوبيوم توليد شده وارد واكنش شده كه در نهايت كامپوزيت NbAl3/Al2O3 شكل مي‌گيرد. مشاهدات صورت گرفته توسط ميكروسكوپ الكتروني عبوري، تشكيل ساختار نانومتري و ذرات تقويت كننده نانومتري را تأييد مي‌نمايد.