تاثیر دما بر سازوکار سنتز کاربید تیتانیم از محیط نمک یوتکتیک KCl-LiCl

در تحقیق حاضر، ذرات کاربید تیتانیم با استفاده از نمک مذاب KCl-LiCl و واکنشگرهای تیتانیم عنصری و کربن سیاه سنتز شد. بررسی تاثیر دماهای oC 815، 880 و 950 بر سنتز کاربید تیتانیم با استفاده از آنالیز پراش پرتوی ایکس نشان داد ترکیب‏های مختلفی در حین گرمایش نمونه‏ها تشکیل می‏شود که از آن جمله می‏توان به اکسید تیتانیم، کلرید تیتانیم و کاربید تیتانیم غیرموازنه‏ای اشاره کرد. با توجه به آنالیز وزن سنجی گرمایی (Thermogravimetric analysis) از نمونه شامل پودر تیتانیم مشخص می‏شود اکسیداسیون بخشی از تیتانیم از دمای oC 557 حتی در محیط شامل گاز آرگون آغاز شده که امری اجتناب ناپذیر است. در حضور یون کلر و کربن، اکسید تیتانیم تشکیل شده احیا می‏شود و در نهایت در دمای oC 950 اثری از اکسید تیتانیم در الگوی پراش وجود ندارد. آنالیز کمی روی الگوهای پراش نشان می‏دهد که خلوص فاز کاربید تیتانیم سنتز شده بیش از 99 درصد است. کلرید تیتانیم به عنوان یک ترکیب میانی در دماهای بالا وجود ندارد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (Scanning electron microscopy) به همراه طیف سنجی پراش انرژی پرتوی ایکس (Energy dispersive X-ray spectroscopy) و همچنین الگوهای پراش نشان داد قبل از تشکیل کاربید تیتانیم موازنه‏ای ابتدا ترکیب غیرموازنه‏ای کاربید تیتانیم تشکیل می‏شود. بررسی تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (Transmission electron microscopy) از محصول نهایی و مقایسه آن با شکل واکنشگرهای اولیه نشان داد که سازوکار سنتز به صورت رشد الگودار است.