بررسی سنتز سیالون از پیش سازه کامپوزیت ژئوپلیمر- کربن با استفاده از فرآیند احیای کربوترمال و نیتریداسیون

سیالون ها 1 از گروه مواد مهندسی غیر اکسیدی هستند که به دلیل خواص مناسب ترمودینامیکی کاربرد بسیار فراوانی در سرامیکهای سازه ای یافته اند. روشهای مختلفی همچون، استفاده از مواد خام با خلوص، اکتیواسیون مکانیکی و... جهت سنتز این مواد به کار گرفته شده که عمدتاً در مقیاس صنعتی قابل اجرا نیستند. یکی از روشهای اقتصادی و با استفاده از مواد خام طبیعی، روش کربوترمال و نیتریداسیون است که در سالهای اخیر مورد توجه محققین علم مواد قرار داشته است. در تحقیق حاضر پیش سازه ژئوپ لیمر با پایه پتاسیم و عامل کربنی حاصل از ساکاروز و کربن سیاه به عنوان منابع آلومیناسیلیکات و کربن در نظر گرفته شد. نمونه ها با درصدهای مختلف کربن و نسبت آلومینا به سیلیس 3/33 استفاده از خاک رس کائولن آباده و نیز سیلیکات پتاسیم به عنوان عامل قلیایی تهیه شد. سپس نمونه ها در کوره اتمسفر کنترل و تحت گاز ازت در دمای (1350-1450) درجه سانتیگراد تحت عملیات پخت قرار گرفتند و جهت شاخصه یابی نمونه ها از روش های XRD و SEM و FTIR و RAMAN استفاده شد.نتایج نشان داد که علاوه بر دمای پخت، مقدار کربن و زمان پخت به کار بردن خاک اره و احتمالاٌ حضور زئو لیت نیز فاکتورهای اساسی در استحصال β-SIALON است. همچنین نتایج اثبات نمود که وجود مواد فرار همچون خاک اره به نفوذ بیشتر نیتروژن در عمق نمونه ها کمک فراوانی می کند.

کلیدواژه ها:

سیالون ، ژئوپلیمر ، کربوترمال ، نیتریداسیون