+ / 8? * “’ ’ I F Q$ [5]! H< 3 “
F+ + ’> (1) * i ’ + / ? !’I
.
3ZrO2 + 3B2O3 + 10Al → 3ZrB2 + 5Al2O3,
∆H298 = -2227kJ (1)[5]
! H< 3 ” 0 I’N” 8*@?
H ” * 3 R < F < SHS Z [9]
. F+ + ’> : ’” k* Y ’ + / I F Q$ ; h j” * A ’Y M l )% ” G # !’& ’
A ! ’+ / Y T ’+ I F Q$ ” 8 F+
! ” A$* R’k=” .[6-7 2]+” )! Y
I ! “I ./! 8Al/TiO2/H3BO3 # $%
G 8 > G202> ’ ” F Q$ B2O3
.[3] 8+ ’Y’” P 2.>
+ ’> Z I H ) <’! H” Z
I ! J + ” Z E l A ! (Y
! FI+! 8*@? .+ 1 – J’& I & JY
F Q$ 8(S32) ! !’<! ? !’I + ’ * “’
T x +:” .=” R -J’/” 0 Z I
.=” Sigma PlotA, ! T< q Q> yk!
.+
+, # –
+01%$
I Al/H3BO3/ZrO2 ’ ! ” Al-B2O3-ZrO2 ; ’M T ’ + P u Al-B2O3 8Al-ZrO2 o $3″ Gk 8+ ” F Y’> .+ ” ’Y ZrO2-B2O3 % G” T Al [14 13] H ” * ’” >
+ / ’+ / % * 8+” <3
8 J . & I n ! N $! ;r> ? !’I
. ’” *3 I ; ’M 8w =” “
2Al + B2O3→Al2O3 +2B, ∆H298= -402.2
kJ, ∆G298= -388 kJ [13] (3)
4Al + 3ZrO2→2Al2O3+3Zr, ∆H298= -49 kJ, ∆G298= -35.41 kJ [13] (4)
+ ” J 3! ∆H ∆G p’ ” Q*” :” .+*$/ ’- ’- * q’! I *
* ∆H >Q*” +:” ZrO2 I + Y’>
, E! > G <> (3) * 8(4) ./! (3)
. + ’- J+
*> G 8 ’ G H3> (3) * q’#
F+I ’ * J H” ) ! ” R h F “
.+ + ’- , E! (5) * 8 ? * “’ (
Al+2B→AlB2 ∆H298= -150.996 kJ [14] (5) ! ” +*!’>” ZrO2 AlB2 8Al E $!
Al2O3) +* G H3> + +Y > *
.( + ’2! * 3:! b + G
;+3 8 * T & 8 J A T &I c +!’>” ’0& ’- 8+ I ” &
(MSR) F+! 3 ’- H ! H” F+ T => * T I gb’<h” 8MSR ! ” s $% .+ I F+ I PLY ;% !’& * 8 +
.[11]’” . )! ’” !’<!
> I F Q$ > F+ Z > ? * “’ 8(ZrO2) ? !’ I + / +*! ” !I ’” (2 * i ) (H3BO3) T ’ + (Al)
> Al2O3-ZrB2 I’N” <’! H” A$* Z
. ’
10Al + 3ZrO2 +6H3BO3 → 5Al2O3 +3ZrB2 +9H2O, ∆H298 = -2062.359 (kJ) [13] (2)
()#*’ “# #
F 1 R +Y $ H ’” ; k23″
H ! H” I R h Y ’ p’02″ . F+ + ’> 8(2) * $”’ ’$ ./! i
’)*< .+ > Al2O3-ZrB2 I’N”
’ p’02″ 8 , W* ’ &+*./@
” 3 ;+” T ’ + ? !’I+ /
T +:” 8 *@? .+ I ’U 110 °C +* F+** R $* G” J’* R’! > !I +M d F+ T3- p’02″ , W* (PCA) 450 8350) ; Q$” +* .+
T 0 15 ;+” ( : # 500 I . > b’ )Q=” F ’0& P
($< 0 ” 20 10 j# ) F+ 2 b’ ’0& , E! J’& Q/<> => 1:10 ’ ’0& ./!
123″ !’<! J “I 2 R +Y .+
I !’<! / :” ’)*< 8*@? .+* ” .+ F Q$ F+3! !’<! T I 8

0 > > !’<! I A ! $-H “
R+” Camscan (SEM) ! $H V’H H ” R+” (XRD) H h Z F W$ MV2300
Aº u’” R’U Cu Kα u’” T> > )X’Pert
’” !’<! ” & ;r> .+ , E! (1/5402
1200 ” > w =” ” I ” & R’U 8 h j” Netzsch $< T I F Q$ & $! Y w 40 °C/min ” & D ! STA 409 8*@ ? XRDI A ! K $! 8 H ” * ’” >
./! ZrB2 > H ” * ’” > + G
T J’>” 8[9] Al-B Al-Zr ; .>
+” )! 8m# ./! ZrB2 G H3> p’ “
+ .& ” ; ’M J “A< % * , <>
8 ’ p’02″ ” & 8mj# ’U ’ Y’> G ’ ” A ! W I ” & * E*” ? JA ” 8*@? (40 °C/min) ” & b D !
A @ ! 3 G ) * I F+ I ” &
F+3! J <! F W$ w ’> F+ ? t & 8(*
.
U J J’>” F+ +* m<Y ’U
T ’ + F+ u – ! ” I ’U +$ ” & 0 ’ + / ” . ’ ” G +.> ’ + /
Al2O3 F+ I ’ 8F * 8Al 8% G”
F < ? * “’ I 32 8W ’ I . ’ ” GM %
U J .+* ” + ’> AlB2 +*! ” > .> ’
J H” 8 $. . ’ ” A$* ZrB2 (7) 0 * 8 ’ % ” & R’U ZrO2 I ~AY +:” . ’ ” A$* – 0% ” ZrB2 8 $ ?
3AlB2 + 3ZrO2 + Al→ 3ZrB2 + 2Al2O3,
∆H298= -567.4 kJ [13,14] (7)
8 F+ F J 3! 2 GH !’& J <
XRD ’W F+ H T 8 $ ?
15 ;+” F+ !’<! F+* * ’” T J < c 8450 350
Al 0 ZrO2 % I ’W .+*$/ T ’ + p’ ” T ;+ . ’ <! F+
g >+ # 8AlB2 G H3> 8*@ ? I ’U G
T ! ’N< G ” 8+ ” G # * ? !’ I+ / p’ ” T
8 !’<! XRD ’W / :” .+*$/ ! W
T 8s Q> I , <> g . :> ’ ” F+
S1 !’<! T 8 j > S2 !’<!
G=” H ’” AY 8 # j >b
T ;+ I . F+ J <! Y 45 I AlB2 G H3> p’ ” 8 $ A S2 !’<! p’02″ J R’U +” D h” I R h J “I
H A ;r> @ 8 G ’
.[7]+” ! = % T F+ <
8+* I ” & +:” 8F+< !’& I R h J “I
$/ ’” H ! H” a’- w ! “I * T [11] F+ F J 3! .
” & ./! + 3$! MSR ; ’M +!’>”
” 8∆H/C8;b’k=” ” & O *
! ” .=” .+ 2000K I >b w =”
+ ” J 3! (1) * i Al/B2O3/ZrO2 , E! 8* . 4122,4K +% ∆H/C +:” p’02″ T , W* MSR *
8(2)* $”’ ’$ ./! 8Al/H3BO3/ZrO2
. * G #

SEM XRD 7DSC 3 # ’ 4 – 56$
1a GH F+ F J 3! TG/DSC *=*”
D Al/H3BO3/ZrO2 ! ” =$ ?
8 ’ ” F+ !’& J < . F+ F Q$ 8+ ” 3 +! 400 °C ” +% > TG *=*”
0 F+ PLY P J I >
DSC *=*” .[7] ’ ” F ./! ! “
$! Y 661 223 8190 ” & ” & T
1113 °C +% ” I ” & T T &
J I T ’ + P _ ” . L {
°C +% 8F+ HBO2 % =$ ” J’*
/2! & ” & T + ” J 3! + ” 168 .(6) * 8 T ’+ J+ > + p’ “
H3BO3+ Q→ HBO2 + H2O (6)
|! + Q F ” T 8HBO28+ T ’ $”
+% J P _ ” .hH” $/ $-
& E $! J’>” 8 I .[7] 236 °C
J A . HBO2 P _ p’ ” & ” & T “
A ! 1 – T ’+ >% A ! K $! 8 F J 3! F +=” < T
p’ ” A ! ,’ & ” & T .+* ” + }> q’d’”
F Y’> . A0 ? * “’ P _ $-A m# .+! b 8 > J+
.+ <! J 3! !+*@ ; Q> S2 S1 !’<! 8MSR ! ” s $% 8+ F !’& J < + ” D h” I R h J “I T I gb’<h”
@ 8 G 8’ p’02″ J R’U
! = % T F+ < H A ; r> I F Q$ ’ ! ” .[7]+ “
% J+ J “I 8500 rpm
I F Q$ ,+ G . ’ 7 ! =
# Q> !’& J “I 8+ ” . !’>
. I F Q$ ) F+” + G=” ’ % G
A I J “I 8 ! = J “I 8 % “
+* I 0M c YJ I .(” ! & ! G <H> 8 F+3! G” * 8 # $% ’-
’k> . ” 15 J “I > 8*
8 7 ;+” F+ !’<! I F+ > SEM
’d J ; _ J ’- Z’Y 85a GH
MSR ; ’M * , E! 0 8 ’ ” F+ A ! F+ F+ G202> .” + + $ b 8*@?
. ! ” I ’U u – I ! * 3 G% ” ’- 6 GH ’ ” F+ 3″ .+” J 3! : j” MSR
’” I :” I’* 8MSR * +- ’Y
J “I I ! 8I R <$% 8F+! ” # ! ”
(7 GH ) MSR * ,’ 0% “) >b
. T ’ + ? * “’ > :” I F Q$
Z ’” F+ 3″ * 8 GH Y’>
I 8 7 ;+” F+ !’<! H h !’& J’> ” h# . $ s Q> >?
I / ” & G : Y’>
’! ’” ’ ; _ 8 ’” I MSR *
.[10 ]+! & ” # G ! I . +*
*> J+ I Y’” ’ p’02″ 0 ” &
” W* 8G :” .& ” ; _ F+ F -_ I ;b’k=” 8+ ” ” FI+!
I *> $ & # H ! H” n ! => 8G H3>
8|* 0 ! *> J+ I J A . ’ ” F -_ J Al p’ ” T ;+ 8 W ’ I .
. AlB2 G H3> + }> 8A ! S2 !’<!
A ’ ” F+ 3″ 1b-c GH Y’>
F+ H I ” & T ;+ ” 8
H ” * ’” > )! I .F r> Y’> G # !’&
* IR h + 8 +* 8 H $*
!’<! *=*” .[11]+” ” !’&
621 > > 8A > I ” & T T *> S2 S1 > I A ! Y’> . F+ H 644 °C g hj# T 8(3 GH ) ” &I S1 !’<! I F+
” . Al2O3-ZrB2 I’N” A$* p’ “
350rpm J I %
” 8F ’ L& # $% A$* ,A ! H” +Y !’& F+3! G H3> , W* )! ’” I’N” *=*” I c ” m# 8s $% q ” .
>? ( 600°C +%) ” ’ ” F+ 3″ 8
, <> I . (660°C)? * “’ P _ ” I
8 ’” I’N” G H3> E*” *
.+” D Al P _ ” I 0% ” T
I 8(3) * q’# G * ,A ! H” r>
“) Al2O3 G H3> I ” & )% ” G # +:” J+
G H3> ( * I R h n ! “}> A . U AlB2 Y’> G # +:”
” ’Y 8450rpm
+% (F+3! % ./!) s $% q
$ % * ,A ! H” r> 8*@ ? 640°C
+! A 8350rpm % 3″
J 3! T ;+ I ” & T “
3 . 8 Q& J’> ” F .+ “
>b’k=” G H3> P )Q=” * –
G ” I ∆H/C ./! E $! Al2O3 +*! ” d 8 J A . F+ $ ! ” # $% j l ! ” *- R’k=” T J+ * q’# D ! F+ & * ” i <>
GH 8S2 !’<! SEM k> .+ ” s $% ” A + ” J 3! 8(4b) F “’0& ’ *2 r> U .> !’<! ./ 01
Al2O3-ZrB2 Y I’N” – J H” • + H ! H” Z I F Q$
) EQ! * T U I’N” 8 E $! .+ + ’> P )Q=” (I ” & ;+
Al2O3-ZrB2 Y I’N” – J H” •
’Y ’ + / Y T ’ + I F Q$
.
J 3! XRD I DSC >% A ! K $! •
8 >b 350rpm F+ I ” & * ,A ! H” r> l m# .+ ” D Al P _ I * % * ! ” F D *
I’N” R % ” 8+!’ ” G +.> +” Y
. ’<! G H3> P )Q=”
I’N” + ’> J H” > ;+ •
.+*” ? > ? ! “I Al2O3-ZrB2
* k – ! JA ” A G
; _ J+ F+* I ! 8 >b
)Q=” I F Q$ 8 P )Q=” I *
’k=” !’I * “’ *Y I ’0& .+* ” E >b a’0-
T Y Y Y’” A ! J F+ G H3> P’ . ’” Z ’W $ Z
P I F Q$ +” )! 8*@? J “I I’N” + ’> J H” > J “+!
Y’> Y $H! .+* ? > ? I R h
8 ” )Q=” A$* +- I
8T* 0 ’!’” ” I I F+! ” # ? !’I + /
G +.> 8 + b ” R !’& $> I
J+ A J’> ” F D =$ G . F+ ” A ? !’ I + / ; _ FI+!
./! + + * “’ ! FI+! W! ” .=”
$” ’! ! 42 58 :” 8S32 !’<! ? !’I+ ’
+” J 3! 9 GH 8*@? . F+ .=”
I A ! ; _ FI+! W! ” 8 ! FI+! J A
F+ F+ 3″ -’0 ) $ J H “
.( >A ; _ J+ ./@ ? I ! ’k>
F+ !’<! TG/DSC *=*” / :” 8 *@? *=*” ((1d)GH ) 500 rpm
T *=*” +” J 3! *
+* ” J 0^/” 8m# . +! ’Y I ” & (25 -1200ºC) ” F +=” H<” *
ZrB2-Al2O3 I’N” F D P )Q=”
. F+ A$* <’! H” Z
Refrences
G.J. Zhang, M. Ando, JF. Yang, T. Ohji and S. Kanzaki, “Boron Carbide and
Nitride as Reactant for In Situ Synthesis of
Boride- Containing Ceramic Composites”, Journal of the European Ceramic Society, Vol. 24, pp. 171-178, 2004.
R. Taherzadeh Mousavian, S. Sharafi,
M.R. Roshan and M.H. Shariat, “Effect of
Mechanical Activation of Reagents’
Mixture on the High- Temperature
Synthesis of Al2O3-TiB2 Composite Powder”, Journal of Thermal Analysis and
Calorimetry, V104-Num 3,2011, 10631070.
W. Deqing, “Effects of Additives on Combustion Synthesis of Al2O3–TiB2 Ceramic Composite”, Journal of the European Ceramic Society, Vol. 29, pp. 1485–1492, 2009.
N. Setoudeh and N.J. Welham,
“Formation of Zirconium Diboride (ZrB2) by Room Temperature Mechanochemical Reaction Between ZrO2, B2O3 and Mg”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 420, pp. 225–228, 2006.
S.K. Mishra (Pathak), S.K. Das, P. Ramachandrarao, D.YU Belov, and S.
Mamyan, “Synthesis of Zirconium
Diboride-Alumina Composite by the SelfPropagating, High-Temperature Synthesis Process”, Metallurgical and Materials Transactions A, Volume 34A, September 2003.
R. Taherzadeh Mousavian, S. Sharafi and M.H. Shariat, “Microwave-Assisted Combustion Synthesis in a Mechanically activated Al–TiO2–H3BO3 System”, Journal of Refractory Metals and Hard Materials, Vol. 29, pp. 281–288, 2011.
M.A. Khaghani-Dehaghani, R.
Ebrahimi-Kahrizsangi, N. Setoudeh and B. Nasiri-Tabrizi, “Mechanochemical
Synthesis of Al2O3–TiB2 Nanocomposite
Powder from Al–TiO2–H3BO3 Mixture”, Journal of Refractory Metals and Hard Materials, Vol. 29, pp. 244–249, 2011.
Yeh CL and Li RF. “Formation of TiB2–Al2O3 and NbB2–Al2O3 Composites by Combustion Synthesis Involving Thermite Reactions”. Chemical
Engineering journal, Vol. 147, pp. 405– 11,2009.
S.K. Mishra, S.K. Das and V.
Sherbacov, “Fabrication of Al2O3- ZrB2 in
Situ Composite by SHS Dynamic
Compaction: A Novel Approach”, Composites Science and Technology, 67, pp. 2447-2453, 2007.
P. McCormick and F. Froes, “The
Fundamentals of Mechanochemical Processing”, JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society, Vol. 50(11), pp. 61-65,1998.
+ .i U – . 8 ! . .i 8j . -11
> * 8 H ! H” I R h I n 8 ! E* ’ +% W3! Y ; 3$! 8J > 81385 8’”’! !
.J>
., .Z 8 ., 8J ’ ’” F IU . -12
Al2O3-TiB2 H ” I’N” – ” 8 h # $% A$* Z u Y’ G202> +:”
a 82 F < 83 +0Y 8’! ’” 0E” “8 3 R < J +
.1391 J $/”I 812-1
M.W. Chase Jr., C.A. Davies, J.R. Downey Jr., D.J. Frurip, R.A. McDonald, A.N. Syverud, JANAF Thermochemical
Tables (3rd ed.), 1985.
N. Ooi, J. B. Adams and U. Singisetti, “Reaction Enthalpies as Selection Criteria for Tribological Cotings”, Physica Status Solidi (b) 239 No. 1, pp. 44–47, 2003.
F W3! 8+ * ” ! J 8 +<=” Qc -15 .13898J ” * +

. # ; <=> -19 (%)a’0- (J H “) ! FI+! W! ” ’
97/5 100-200 Al
99 5 ZrO2
99 100 H3BO3
. [email protected] -29
J “I
()
( : # ) !’<!
15 350 S1
15 450 S2
7 500 S31
15 500 S32

7350 rpm (b : (%& ( &15 ; &’ 7>&’ (a : TG/DSC -1 50
.500 rpm (d 450 rpm (c

50
-2
D
E %F
@#
X

G %

S
1

S
2
.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

50


پاسخی بگذارید