محمد ولاشجردی

مکس فازها دسته ی جدید از مواد مهندسی پیشرفته هستند که به دلیل دارا بودن توامان خواص فلزی و سرامیکی، مورد توجه محققان قرار گرفته اند. هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی ترکیبات حاصل شده به روش آلیاژسازی مکانیکی در سیستم سه تایی Ti-Al-C به منظور دسیتابی به مکس فاز Ti2AlC با خلوص بالا در این سیستم می باشد. به همین منظور مخلوط پودر مواد اولیه Ti، Al و C به صورت خالص با نسبت مولی 2:1:1 (Ti:Al:C) توسط آسیای سیاره ای گلوله ای با نسبت گلوله به پودر 20 به 1، با سرعت 360 دور بر دقیقه به مدت 0 تا 32 ساعت آسیاکاری شد و پس از آن نمونه های 32 ساعته به مدت 2 ساعت در دمای °C 1000 و °C 1200 تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. جهت بررسی فازی ترکیبات تشکیل شده پس از آسیاکاری و عملیات حرارتی، از آزمون پراش اشعه ایکس استفاده گردید. پس از بررسی نتایج، مشاهده شد که پس از 8 ساعت آسیا کاری، مکس فاز Ti2AlC به همراه مقداری از مواد اولیه در نمونه وجود دارد. با افزایش مدت آسیاکاری و خرد شدن بیشتر نمونه ها به مدت 32 ساعت، پیک های مربوط به مکس فاز Ti2AlC در الگوی پراش اشعه ایکس ضعیف شده اما فاز TiC در الگوی پراش قابل مشاهده است. با بررسی نمونه های عملیات حرارتی شده تا °C 1200تغییری در ترکیبات حاصل شده مشاهده نشد اما پس از عملیات حرارتی نمونه در دمای °C 1000 ، حضور مکس فاز Ti3AlC2 محتمل به نظر می رسد. پس از بررسی نتایج حاصل شده، به منظور افزایش خلوص و پایداری Ti2AlC در زمان های بالاتر حین آسیاکاری، میزان آلومینیوم موجود در ساختار تا 2 مول افزایش یافته و نتایج آن بررسی گردید. مشاهده شد که با افزایش نسبت مولی آلومینیوم به میزان 2.0 ، 1 و 2 مول، مکس فاز Ti3AlC2 و فاز TiC به عنوان محصولات حاصل از سنتز مخلوط پودر تشکیل می شوند. مشاهده شد که با افزایش میزان آلومینیوم، علاوه بر پایداری Ti2AlCدر زمان های بالاتر آسیاکاری، شرایط بهتری برای رخ دادن واکنش های خود احتراقی در آلیاژسازی مکانیکی فراهم می شود و واکنش سنتز مکس فاز سریع تر پیش می رود. به گونه ای که در برخی نمونه ها به دلیل مقدار بالای آلومینیوم و فراهم شدن شرایط بهتری برای وقوع واکنش های القا شده به روش مکانیکی (MSR)، مکس فاز Ti3AlC2 در زمان کوتاه تری سنتز شد. مکانیزم سنتز مکس فازها در این سیستم به این صورت است که در ساعات اولیه آسیاکاری سطح تماس مواد اولیه