Iranian Journal of Ceramic Science & Engineering

fa سنتز کامپوزیت WC-Al2O3 از طریق گرمایش مایکروویوی مخلوط فعال‌شده مکانیکی WO3-Al-C WC-Al2O3 Composite Synthesis via Microwave Heating of Mechanical Activated WO3-Al-C Mixture سراميک‌هاي زیستی (بیوسرامیک‌ها) Bioceramics پژوهشي Research هزینه‌ی بالای سنتز تنگستن کاربید به روش واکنش دما بالای حالت جامد بین تنگستن عنصری و کربن تحت اتمسفر کنترل شده محققان را به فکر جایگزینی روش مرسوم با روش‌های سنتز کم هزینه‌تر و استفاده از مواد اولیه‌ی ارزانتری چون اکسید تنگستن انداخته است. در پژوهش‌های پیشین قابلیت روش‌های سنتز‌ مکانوشیمیایی و سنتز مایکروویوی برای تهیه تنگستن کاربید از طریق احیاء-کربوریزاسیون اکسید تنگستن به اثبات رسیده است. یکی از محدودیت‌های این روش‌ها این است که همواره علاوه بر WC، فاز نامطلوب W2C نیز تشکیل می‌شود. در این پژوهش، از یک فرایند ترکیبی شامل فرآوری مکانوشیمیایی مخلوط اکسید تنگستن-آلومینیوم-گرافیت و به دنبال آن گرمایش مایکروویوی مخلوط حاصل برای سنتز تسریع ‌شده‌ی کامپوزیت تنگستن کاربید-آلومینا استفاده شده و تأثیر زمان آسیاکاری و گرمایش مایکروویوی بر نسبت WC:W2C در محصول مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور مخلوط پودری با ترکیب‌‌ مولی WO3-2Al-C به مدت 2، 3 و 4 ساعت در آسیای سیاره‌ای مورد عمل قرار گرفته و محصول آسیا شده پس از پرس سرد تحت انرژی مایکروویو قرار داده شد. نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) نمونه‌ها نشان داد که در مراحل ابتدایی فرایند آسیاکاری فاز نامطلوب W2C تشکیل می‌شود، اما افزایش زمان آسیاکاری به شکل‌گیری بیشتر WC و افزایش نسبت WC:W2C کمک می‌کند. همچنین گرمایش مایکروویوی مخلوط حاوی 50% گرافیت اضافی (WO3-2Al-1.5C) آسیاکاری شده به مدت 4 ساعت تأثیر چشمگیری در پیشبرد واکنش تشکیل تنگستن کاربید دارد، به‌طوری‌که نسبت WC:W2C از حدود 7/4 برای نمونه آسیاکاری شده به 8/17 برای محصول سنتز شده در مایکروویو افزایش یافت. High cost of tungsten carbide synthesis by high temperature solid-state reaction between elemental tungsten and carbon in controlled atmosphere, persuaded researchers to use of cheaper raw materials such as tungsten oxide and alternative synthesis methods which are lower costly than conventional method. In previous researches, capabilities of mechanochemical and microwave synthesis methods for tungsten carbide formation by reduction-carburization of tungsten oxide have been proved. One of the limitations of these methods is W2C formation, as an undesirable phase, in addition to WC. In the present study, a combined process including mechanochemical processing of WO3-Al-C mixtures followed by microwave heating was employed to accelerate WC-Al2O3 composite synthesis, and effect of milling time and microwave heating on the ratio of WC:W2C in the products have been investigated. The powder mixture with a molar composition of WO3-2Al-C were first treated for 2, 3 and 4 hours in a planetary ball mill, and the pellets which formed by cold pressing of the milled products were then heated in a domestic microwave oven. X-ray diffraction (XRD) analysis on the milled samples showed that, at initial stages of milling, undesirable tungsten semi-carbide (W2C) was formed, while increasing the milling time, improved tungsten carbide (WC) formation and increased the ratio of WC:W2C. Also, microwave heating of the mixture containing 50% excess graphite (WO3-2Al-1.5C), after milling for 4 hours, has a significant impact on the progress of tungsten carbide formation reaction so that, the ratio of WC:W2C increased from 4.7, for the milled sample, to 17.8, for the milled sample followed by microwave heating.   تنگستن کاربید, فعال‌سازی مکانیکی, گرمایش مایکروویوی, واکنش آلومینوترمی. Tungsten carbide, mechanical activation, microwave heating, aluminothermic reaction. 0 0 http://ijcse.ir/browse.php?a_code=A-10-53-2&slc_lang=fa&sid=1 احمدرضا امینی Ahmadreza_Amini@mihanmail.ir 10031947532846003430 10031947532846003430 Yes علیرضا ذاکری 10031947532846003431 10031947532846003431 No محمد شیخ شاب بافقی 10031947532846003432 10031947532846003432 No محمدکریم زوارچهارطاق 10031947532846003433 10031947532846003433 No