احياي كربومتالوترمي TiO2توسط Al و Si

در اين تحقيق از روش سنتز احتراقي به همراه فعال سازي مكانيكي جهت توليد كاربيد تيتانيم و نانوكامپوزيت هاي TiC-SiO2 و TiC-Al2O3 با استفاده از روتيل به عنوان يك ماده اوليه ارزان قيمت و از آلومينيوم و سيليسيم به عنوان عامل احياي كننده استفاده گرديد. آسياب كاري مخلوط هاي اوليه با نسبت استكيومتري به مدت زمان هاي 8، 10، 20 و 60 ساعت در يك آسياب سياره اي- گلوله اي انجام شد. هنگامي كه از آلومينيوم به عنوان عامل احياي كننده استفاده شد، نتايج XRD نشان داد پس از 10 ساعت آسياب كاري، واكنش بين Al/C/TiO2 به صورت احتراقي خود برقرار شروع شده و با افزايش زمان آسياب كاري به 20 ساعت واكنش كامل مي شود. با اندازه گيري اندازه دانه هاي فاز TiC و Al2O3مشخص شد كه متوسط اندازه دانه هاي هر دو فاز كمتر از 28 نانومتر مي باشند. نانوكامپوزيت TiC-Al2O3 در نمونه هاي 20 ساعت آسياب كاري شده، در دماهاي 800 و 1200 درجه سانتي گراد عمليات حرارتي شد و مشاهده گرديد كه هيچ گونه تغيير فازي در ساختار به وجود نيامده و اندازه دانه ها در مقياس نانو باقي ماندند. اما هنگامي كه از سيليسيم براي احياي روتيل (TiO2) استفاده شد، نتايج XRD نشان داد حتي پس از 60 ساعت آسياب كاري اثري از پيك هاي كاربيد تيتانيم بر روي نمودار پراش اشعه ايكس مشاهده نگرديد و فقط از شدت پيك هاي سيليسيم كاسته شده و به پهناي آنها افزوده شده است. پودرهاي اكتيو شده در يك كوره لوله اي داراي اتمسفر كنترل شده در دماهاي مختلف سنتز شد. سنتز نانوكامپوزيت TiC-SiO2 در نمونه هاي 10 ساعت آسياب كاري شده در دماي 1200 درجه سانتي گراد صورت گرفت و نتايج XRD نشان داد كه با افزايش زمان آسياب كاري به 60 ساعت دماي سنتز به مقدار قابل توجهي كاهش يافته و به دماي 900 درجه سانتي گراد رسيده است.