احیاء کربومتالوترمی TiO2توسط Al و Si

در این تحقیق از روش سنتز احتراقی به همراه فعال سازی مکانیکی جهت تولید کاربید تیتانیم و نانوکامپوزیت های TiC-SiO2 و TiC-Al2O3 با استفاده از روتیل به عنوان یک ماده اولیه ارزان قیمت و از آلومینیوم و سیلیسیم به عنوان عامل احیاء کننده استفاده گردید. آسیاب کاری مخلوط های اولیه با نسبت استکیومتری به مدت زمان های 8، 10، 20 و 60 ساعت در یک آسیاب سیاره ای- گلوله ای انجام شد. هنگامی که از آلومینیوم به عنوان عامل احیاء کننده استفاده شد، نتایج XRD نشان داد پس از 10 ساعت آسیاب-کاری، واکنش بین Al/C/TiO2 به صورت احتراقی خود برقرار شروع شده و با افزایش زمان آسیاب کاری به 20 ساعت واکنش کامل می شود. با اندازه گیری اندازه دانه های فاز TiC و Al2O3مشخص شد که متوسط اندازه دانه های هر دو فاز کمتر از 28 نانومتر می باشند. نانوکامپوزیت TiC-Al2O3 در نمونه های 20 ساعت آسیاب کاری شده، در دماهای 800 و 1200 درجه سانتی گراد عملیات حرارتی شد و مشاهده گردید که هیچ گونه تغییر فازی در ساختار به وجود نیامده و اندازه دانه ها در مقیاس نانو باقی ماندند. اما هنگامی که از سیلیسیم برای احیاء روتیل (TiO2) استفاده شد، نتایج XRD نشان داد حتی پس از 60 ساعت آسیاب کاری اثری از پیک های کاربید تیتانیم بر روی نمودار پراش اشعه ایکس مشاهده نگردید و فقط از شدت پیک های سیلیسیم کاسته شده و به پهنای آنها افزوده شده است. پودرهای اکتیو شده در یک کوره لوله ای دارای اتمسفر کنترل شده در دماهای مختلف سنتز شد. سنتز نانوکامپوزیت TiC-SiO2 در نمونه های 10 ساعت آسیاب کاری شده در دمای 1200 درجه سانتی گراد صورت گرفت و نتایج XRD نشان داد که با افزایش زمان آسیاب کاری به 60 ساعت دمای سنتز به مقدار قابل توجهی کاهش یافته و به دمای 900 درجه سانتی گراد رسیده است.