عنوان

تهیه انواع پوشش های کاربیدی بر روی ذرات گرافیت,‮‭Preparation of various carbide coatings on graphite particles‬

Number

‭۲۲۱۱۷پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تهیه انواع پوشش های کاربیدی بر روی ذرات گرافیت

Parallel Title Proper

‮‭Preparation of various carbide coatings on graphite particles‬

First Statement of Responsibility

/فاطمه بهبودی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: فنی مهندسی مکانیک

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۸‬

Name of Manufacturer

، راشدی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۸۸‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی مواد- سرامیک

Date of degree

‮‭۱۳۹۸/۰۶/۱۳‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

گرافیت به سبب ویژگی‌صهای منحصر به فرد در صنایع مختلف از جمله دیرگداز به کار گرفته می‌صشود .از جمله عوامل محدود کننده در این مسیر می‌صتوان به مقاومت به اکسیداسیون ضعیف و عدم ترشوندگی آن اشاره کرد .در همین راستا روش‌صهای متعددی برای رفع این محدودیت مطرح شده است، که یکی از مهم‌صترین روش‌صها ایجاد پوشش مقاوم بر روی سطح ذرات گرافیت است .پوشش‌صهای کاربیدی به دلیل دارا بودن خواص برجسته مکانیکی، حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون شناخته شده هستند .در این پژوهش سه نوع پوشش کاربیدی شامل کاربید تیتانیوم، کاربید سیلیسیم و کاربید بور بر روی ذرات گرافیت به روش سنتز نمک مذاب ایجاد و مورد مطالعه قرار گرفت .در ابتدا پودرهای مواد اولیه اصلی‮‭Ti+ (G‬،‮‭Si + G‬و‮‭Mg) +B۲O۳+ G‬مخلوط شدند و برای ایجاد پوشش-های مذکور از روش سنتز نمک مذاب با حضور نمک‌صهای قلیایی به‌صعنوان بستر نمک مذاب) کلرید پتاسیم، کلرید سدیم، کلرید آمونیوم، کلرید منیزیم و فلورید سدیم (استفاده شد .دو نسبت وزنی متفاوت ‮‭(Ti:G‬ و ‮‭Si:G‬ برابر ‮‭۱:۵‬ و ‮‭۱:۳)‬ برای سنتز پوشش‌صهای کاربید تیتانیوم و کاربید سیلیسیم و نسبت وزنی ‮‭۱:۱‬ اکسید بور به گرافیت برای سنتز پوشش کاربید بور انتخاب شد .دمای ‮‭۱۱۰۰‬ درجه سانتی‌گراد به‌صعنوان دمای سنتز پوشش‌صهای کاربید تیتانیوم و کاربید بور و دو دمای ‮‭۱۱۰۰‬ و ‮‭۱۳۰۰‬ درجه سانتی‌گراد به‌صعنوان دمای سنتز کاربید سیلیسیم انتخاب شد .برای بررسی فازی پوشش‌صهای ایجاد شده از آنالیز پراش پرتو ایکس، بررسی ریزساختاری از میکروسکوپ الکترونی روبشی و بررسی ویژگی‌صهای سطح از میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده شد .همچنین چگالی ذرات با استفاده از روش پیکنومتری اندازه‌صگیری شد و در نهایت پراکندگی ذرات در آب مورد بررسی قرار گرفت .طبق نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس نسبت وزنی‮‭Ti:G‬ برابر ‮‭۱:۳‬ در مقایسه با نسبت وزنی ‮‭۱:۵‬ عملکرد بهتری داشت و نمک کلرید پتاسیم در مورد سنتز پوشش کاربید تیتانیوم، نمک دو جزئی کلرید پتاسیم-فلورید سدیم در مورد سنتز پوشش کاربید سیلیسیم و نمک کلرید منیزیم در مورد سنتز پوشش کاربید بور عملکرد بهتری داشتند .دمای سنتز ‮‭۱۳۰۰‬ درجه سانتی‌صگراد به‌صعنوان دمای بهینه برای سنتز کاربید سیلیسیم بدست آمد .ن دن ریزساختار ز قبل و بعد از پوشش‌صدهی، ن-ده ا ز و ریزساختار ورصای ا .ترشوندگی گرافیت پوشش داده شده به‌صطور قابل ملاحظه‌صای بهبود یافت و با ایجاد پوشش بر روی گرافیت زبری سطح از ‮‭۷۲/۰‬ به ‮‭۳۱/۷‬ نانومتر) گرافیت با پوشش کاربید بور (و میزان چگالی از ‮‭۴۴/۱‬ به ‮‭۳۵/۳‬ گرم بر سانتی-متر مکعب) گرافیت با پوشش کاربید تیتانیوم (افزایش پیدا کرد

Text of Note

Graphite is used in various industries such as refractory because of its unique properties. The limiting factors in this pathway are its poor oxidation resistance and non-wettability. In this regard, several methods have been proposed to overcome this limitation and one of the most important being the creation of a robust coating on the graphite particles surface. Carbide coatings are known for their outstanding mechanical, thermal and corrosion resistance and oxidation properties. In this study, three types of carbide coatings, including titanium carbide, silicon carbide, and boron carbide on graphite particles were created and studied by molten salt synthesis technique. Initially, the main raw material powders (G + Ti, G + Si, and G + B2O3 + Mg) were mixed and molten salt synthesis beside alkaline salts as the substrate for molten salts (potassium chloride, sodium chloride, ammonium chloride, magnesium chloride, and sodium fluoride) was used to form the coatings. Two different weight ratios (Ti: G and Si: G of 1: 5 and 1: 3) were selected for the synthesis of titanium carbide and silicon carbide coatings and the 1: 1 ratio of boron oxide to graphite for the synthesis of boron carbide coating. The temperature of 1100 C was selected as the synthesis temperature for titanium and boron carbide coatings and the two temperatures of 1100 and 1300 C were selected as the temperature of silicon carbide synthesis. The X-ray diffraction analysis, microscopic examination of scanning electron microscopy and surface properties were investigated by atomic force microscopy. powder density was also measured using a pycnometric method and finally the dispersion of particles in water was investigated. The optimum weight ratio of Ti: G of 1: 3 compared with the weight ratio of 1: 5 was selected from X-ray diffraction analysis and potassium chloride salts performed better on the synthesis of titanium carbide coatings, two-component sodium chloride-potassium chloride salts on the synthesis of silicon carbide coatings and magnesium chloride salts on the synthesis of boron carbide coatings. The synthesis temperature of 1300 C was obtained as the optimum temperature for the synthesis of silicon carbide. The microstructure of the surface before and after the coating indicates the surface design and the sheet microstructure. The wettability of the coated graphite was significantly improved, and the surface roughness from 0.72 to 7.31 nm (graphite with boron carbide coating) and density from 1.44 to 3.35 g/cm3 (graphite with titanium carbide coating) increased by coating the graphite

Parallel Title

‮‭Preparation of various carbide coatings on graphite particles‬

بهبودی، فاطمه

Behboudi, Fatemeh

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی