بررسی سنتز پودر MoSi2

دی سیلیساید مولیبدن یک ترکیب بین فلزی است که به دلیل ویژگیهای یکتایش در دمای بالا، مورد مطالعه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است.از مهمترین ویژگیهای خواسته دی سیلیساید مولیبدن میتوان به دمای ذوب بالا، چگالی کم و مقاومت عالی در برابر خوردگی و اکسیداسیون در دمای بالا و از مهمترین ویژگیهای ناخواسته آن میتوان به تردی زیاد و مقاومت به خزش کم در دمای بالا و محدودیت در روشهای تولید از قبیل سرعت کم تولید و هزینه زیاد اشاره کرد.
ویژگیهای کم نظیر دی سیلیساید مولیبدن، آن را برای کاربرد در دمای بالا و در مواقعی که نیاز به مقاومت ضربه ای نباشد نظیر المنت حرارتی کوره الکتریکی، پره نازل های توربین گازی، ترموکوپلهای دما بالا و ... مناسب ساخته است.
دی سیلیساید مولیبدن در طبیعت به صورت آزاد یافت نمیشود، لذا آنرا به طور مصنوعی سنتز میکنند.البته دمای ذوب بالا، کاربرد روشهای معمول ذوب برای این ترکیب را محدود کرده است، همچنین به دلیل افت شدید ویژگیهای دی سیلیساید مولیبدن با افزایش میزان ناخالصی، استفاده از روشهای نوین با کنترل دقیقتر شرایط گسترش یافته است.
دی سیلیساید مولیبدن به روشهای مختلفی از جمله روشهای شیمیایی ، ذوب قوسی و متالوژی پودر که شامل آلیاژ سازی مکانیکی ، زینترینگ ، سنتز خود احتراقی و پرس داغ قابل تولید میباشد.
یکی از روشهای تولید دی سیلیساید مولیبدن ، روش آلیاژسازی مکانیکی است که بدلیل مزایای آن از جمله اتمسفر کنترل شده و جلوگیری از ورود اکسیژن به سیستم و همچنین ایجاد محلولهای جامد مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است.
بیشتر پژوهشهای انجام شده در زمینه تولید دی سیلیساید مولیبدن به روشهای آلیاژسازی مکانیکی به بهینه سازی پارامترهای متغیر، بررسی سازوکار فرایند،بررسی رفتار حرارتی،آنالیز ریزساختار،آنالیز ترمودینامیکی و اثر فرآیند آلیاژسازی مکانیکی بر فرآیندهایی چون آنیل،تف جوشی و سنتز خود احتراقی دما بالا اختصاص یافته است.
الف ) بررسی سنتز و آماده سازی پودر MoSi2 به روش آلیاژسازی مکانیکی (MA)
تحقیق اول) سنتز و آماده سازی پودر MoSi2 به روش آلیاژسازی مکانیکی از طریق عملیات حرارتی پودر آسیاب شده جهت استفاده در فرآیند پاشش حرارتی
بررسی های اخیر نشان داده است که استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی برای تولید ترکیبات MoSi2 با موفقیت همراه بوده است.آلیاژسازی مکانیکی یک روش مؤثر برای تولید این چنین ترکیبات بین فلزی است و یک روش پودر حالت جامد شامل جوش خوردن مکرر و شکست و دوباره جوش خوردن ذرات پودر در یک آسیاب انرژی بالا است.در یک تحقیق صورت گرفته با استفاده از آلیاژسازی مکانیکی پودر های مولیبدن و سیلیسیم، در این روش فاز MoSi2_ α مستقیما در حین آلیاژسازی مکانیکی با یک واکنش احتراقی تشکیل شد، در ادامه با عملیات حرارتی این سیستم در دمای 1000 درجه سانتیگراد منجر به کامل شدن واکنش و تشکیل MoSi2_α تک فاز گردد. در تحقیقی دیگر مخلوطی Si و Mo به همراه 10 درصد اتمی مس به منظور تولید MoSi2 تحت عملیات آلیاژسازی مکانیکی قرارگرفتند و با 120 دقیقه آسیاب کاری توانستند فاز MoSi2_ α را تشکیل دهند. با افزایش زمان آسیاب کاری فاز شبه پایدار MoSi2_ β بوجود آمده و با 17 ساعت کار مکانیکی ، آلیاژسازی تمام شده و تمام Si و Mo به فاز MoSi2_ β تبدیل شد. در حضور مس سیستم Si_Mo از حالت ترد_ترد به حالت نرم_ترد تغییر میکند و مس به عنوان تنها فاز نرم موجود در سیستم، ذرات مولیبدن و سیلیسیم را در مراحل اولیه آلیاژ سازی در بر گرفته ، ذرات را بهم می چسباند و محدوده وسیعی از اندازه ذرات را بوجود می آورد.در موارد دیگر برای سنتز دی سیلیساید مولیبدن به روش آلیاژ سازی مکانیکی، فعال سازی مکانیکی بر روی تک تک اجزاء پودر عناصر مولیبدن و سیلیسیم به صورت جداگانه در زمانهای مختلف انجام گرفته و سپس پودر عنصر دوم (مولیبدن یا سیلیسیم) افزوده شده و کار مکانیکی ادامه خواهد یافته است...