سنتز پودر سرمت WC-8Co در سيستم WO3-Co3O4-C به روش احياي كربوترميك جامد به صورت درجا و تحت اتمسفر هيدروژن: (آناليز فازي، ريزساختاري و ترموديناميكي)

سرمت هاي WC-Co جزو مواد پيشرفته ي مهندسي هستند كه به دليل خواص ويژه مانند مقاومت به سايش و سختي بالا مورد توجه قرار دارند. هدف از اين تحقيق تعيين مقدار بهينه ي كربن در مواد اوليه و توليد صنعتي پودر سرمت WC-8Co از اكسيدهاي فلزي WO3، Co3O4 و كربن فعال به روش احياي كربوترميك جامد بصورت درجا و تحت اتمسفر گاز هيدروژن است. چالش اصلي در اين حالت، شكل گيري ناقص كاربيد تنگستن و باقي ماندن تنگستن بصورت آزاد در مخلوط مواد است كه اين موضوع به كمبود كربن در تركيب مواد اوليه و نياز به بيشتر وارد كردن كربن، در مقايسه با مقدار استوكيومتري آن مرتبط مي باشد. بنابر اين لازم است مقدار كربن بصورت تجربي تغيير داده شود. به اين منظور مواد اوليه در 5 نسبت مختلف با مقادير متفاوت از كربن فعال به عنوان متغير اصلي در يك ميكسر به مدت 3 ساعت همگن سازي شدند. سپس نمونه هاي پودري مورد عمليات درجاي احياي كربوترميك در دماي 1200℃، به مدت زمان نگهداري 3 ساعت، سرعت گرمايش ℃.min⁻¹10 و تحت اتمسفر هيدروژن با فشار 1 اتمسفر قرار گرفتند. طبق نتايج مطالعات فازي و آناليز عنصري اشعه ي ايكس و بررسي هاي ريزساختاري ميكروسكوپ الكتروني نمونه با تركيب (108.90 گرم WO3، 10.90 گرم Co3O4 و 58.62 گرم C) بهترين شرايط را از نظر فازهاي بدست آمده نشان مي دهد و اتسفر هيدروژن اعمال شده در كوره هم به عنوان عامل تسهيل كننده فرآيند احيا و هم به عنوان لايه ي محافظ در مقابل اكسيداسيون مجدد محصولات عمل مي كند. در اين حالت فاز اكثريت كاربيد تنگستن بوده كه در كنار مقادير جزئي كبالت به عنوان فاز چسب قرار گرفته است. به طوري كه نتايج حاصل از تصوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نيز اين موضوع را تاييد مي نمايد و ميانگين عدد اندازه ي ذرات كامپوزيتي در اين حالت حدودا 100 ميكرون مي باشد.