توليد نانو پودر كامپوزيتي نيكلكاربيد واناديم از مواد اوليه اكسيدي به روش مكانوشيميايي

Fabrication of Ni-VC Nano composite powder from oxide reactants by mechanochemical method

هدف از اين پژوهش توليد نانو پودر كامپوزيت نيكلكاربيد واناديم كه به عنوان يك هارد متال شناخته مي‌شود از مواد اوليه اكسيدي و عامل احيايي منيزيم به روش مكانوشيميايي مي‌باشد. با توجه به دماي آدياباتيك واكنش (t=3964 k)، اين واكنش از نوع سنتز خود پيشرونده يا msr مي‌باشد. مواد اوليه طبق واكنش استوكيومتري با نسبت (1:1:6:2) به ترتيب براي اكسيد نيكل، اكسيد واناديم، منيزيم و گرافيت مخلوط شدند. آسيا كاري نمونه‌ها در يك آسيا سياره‌اي پر انرژي با نسبت وزني پودر به گلوله 1:20 تحت آتمسفر گاز آرگون انجام شد. پس از 40 دقيقه آسيا كاري احتراق در محفظه آسيا اتفاق افتاد. با توجه به نتايج پراش پرتو ايكس پس از احتراق محصولات مورد نظر يعني نيكل، كاربيد واناديم و اكسيد منيزيم كه يك محصول جانبي واكنش مي‌باشد به طور كامل توليد شده است. جهت حذف فاز اكسيد منيزيم از hcl با غلظت 9% استفاده گرديد. اندازه بلورك و كرنش از روش ويليامسون هال محاسبه و به ترتيب براي نيكل و كاربيد واناديم اندازه بلورك و كرنش شبكه 40 نانو متر، 0.00595 و 54 نانو متر، 0.00615 به دست آمد.

This research aims to produce Ni-Vanadium Carbide composite nano powder, known as a hard metal, from oxide raw materials and magnesium as a reductant, using mechano-chemical method. With regard to the adiabatic temperature (T=3964 K), this reaction is a mechanically induced Self-sustaining (MSR) type. Raw materials were mixed according to stoichiometry reaction with a ratio of (1:1:6:2) for Nickel oxide, Vanadium oxide, Magnesium and graphite respectively. Milling was carried out in a planetary ball mill with a powder to ball ratio of 1:20 under argon gas atmosphere. After 40min of milling, combustion occurred out in the mill chamber. With regard to the results of X-ray difraction after the combustion, the intended products; that are, Nickel, Vanadium Carbide and Magnesium Oxide which is by-product of the reaction, were completely produced. HCl with a concentration of 9% was used to remove the magnesium oxide phase. The crystallite size and lattice strain were calculated using Williamson-Hall method, and the crystallite size and lattice strain of Ni and Vanadium Carbide were obtained 40nm, 0.00595, 54nm, 0.00615, respectively.