نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد، موسسه آموزش عالی نقش جهان، بهارستان، اصفهان، ایران
3 استاد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده
در این پژوهش تولید نانوپودر کامپوزیت کبالت- بوراید وانادیم بهروش مکانوشیمیایی بهصورت درجا از مواد اولیه اکسیدی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به دمای آدیاباتیک (K 4482Tda~) واکنش از نوع سنتز خودپیشرونده با دمای بالا یا MSR میباشد. مخلوط پودری مواد اولیه (Co3O4، V2O5، B2O3 وMg) مطابق واکنش استوکیومتری بهترتیب با نسبت (1:1:1:12) در یک آسیا سیارهای پرانرژی تحت آتمسفر گاز آرگون با نسبت وزنی پودر به گلوله 1:20 در زمانهای مختلف آسیا شدند. پودر کامپوزیتی تولید توسط پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورد بررسی قرار گرفت. پس از 15 دقیقه آسیاکاری احتراق در محفظه آسیا صورت گرفت و با توجه به الگوی پراش پرتو ایکس فازهای Co-VB-MgO-VO2-Mg3(BO3)2 تولید شد. با افزایش زمان آسیاکاری مجدد، پس از احتراق به مدت زمان 30 دقیقه فاز ناخواسته Mg3(BO3)2 تجزیه شده و باقیمانده اکسید وانادیم احیا شده و واکنش نهایی بهطور کامل انجام شد. با توجه به نتایج XRD و آنالیز نقشه عنصری Xray-map فاز MgO که بهعنوان محصول جانبی این واکنش بوده و توسط اسید کلریدریک با غلظت 9 درصد از پودر تولیدی بهطور کامل حذف شد. با توجه تصویر TEM از پودر کامپوزیتی بعد از فرآیند اسیدشویی اندازه ذرات حدود 30-20 نانومتر بهدست آمد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Production and characterization of Cobalt/Vanadium Boride composite powder by mechanochemical method and acid leaching
نویسندگان [English]
- Hassan Sharifi 1
- Salman Rabiei Faradonbeh 2
- Mohammad Hossein Enayati 3
1 Department of Materials Science, Faculty of Engineering, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
2 Department of Materials Engineering, Naghshejahan Institute of Higher Education, Baharestan, Isfahan, Iran
3 Department of Materials Engineering, Esfahan University of technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]
In this research, the production mechanism of VB-Co in situ nanocomposite powder from oxidized raw materials via mechanochemical method was studied. Regarding the adiabatic temperature of the chemical reaction, this reaction was occurred through self-progressive high-temperature synthesis or MSR. The mixed powder of raw materials (Co3O4, V2O5, B2O3 and Mg) were ground according to the stoichiometry reaction with the ratio (1:1:1:12) using a high-energy planetary ball mill in an argon atmosphere in different times where the weight ratio of powder to the bullet was 1:20. The produced composite powder was evaluated by the X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). After grinding for 15 minutes, a burning occurred in the mill and regarding the X-ray diffraction, the phases Co-VB-MgO-VO2-Mg3(BO3)2 were generated. Increasing the time of re-grinding and after burning for 30 minutes, the unwanted phase of Mg3(BO3)2 was decomposed, the remaining vanadium oxide restored and the final reaction fully occurred. Regarding the results of XRD and the X-ray map analyses, MgO, which was the by-product of this reaction, was removed completely from the produced powder by hydrochloric acid at a concentration of 9. As the TEM image shows the composite powder after the pickling process, the size of particles is around 20- 30 nm.
کلیدواژهها [English]
- Mechanochemical processing
- Composite
- Cobalt -Vanadium boride
- Self-progressive synthesis