سنتز و مشخصه یابی نانوپودر کامپوزیتی Co/VC به روش مکانوشیمیایی و بررسی رفتار ترمودینامیکی واکنش

نویسنده

Material Engineering, Shahr-e-Kord University of Science and Technology

چکیده

در این پژوهش تولید نانوپودر کامپوزیتی Co/ VC از مواد اولیه Co3O4، V2O5 و گرافیت با استفاده از پودر منیزیم به عنوان عامل احیا به روش مکانوشیمیایی بررسی شد. برای این منظور مخلوط پودری مواد طبق واکنش استوکیومتری در یک آسیا سیاره?ای پرانرژی با نسبت وزنی پودر به گلوله 1:20 تحت آتمسفر گاز آرگون در زمان?های مختلف آسیا شدند. پس از 10 دقیقه آسیاکاری احتراق صورت گرفته و با توجه به نتایج XRD، منیزیم توانسته اکسیدهای کبالت و وانادیم را احیا کرده و خود به اکسید منیزیم تبدیل شود و از طرفی گرافیت نیز با وانادیم فلزی، کاربید وانادیم تشکیل داده و واکنش به طور کامل انجام گرفته است. با توجه به دمای آدیاباتیک واکنش (3932.014Tad~)، این واکنش از نوع خود پیش?رونده دما بالا یا MSR می?باشد. اندازه بلورک?های کاربید وانادیم و کبالت نیز از روش ویلیامسون- هال محاسبه گردید که به ترتیب 50 و 10 نانومتر گزارش شده است. در نهایت فاز اکسید منیزیم نیز توسط فرآیند اسیدشویی با اسید کلریدریک 9 درصد از سیستم حذف گردید و پودر کامپوزیتی Co/ VC تولید شد. �

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis and Characterization of the Composite Co/VC Nano Powder by Mechanochemical Method and Investigating the Reaction Thermodynamic Behavior

چکیده [English]

In the present study, production of the composite nano powder of Co/VC by mechanochemical method from Co3O4, V2O5, and graphite as the starting materials with magnesium as the reduction agent was investigated. For this purpose, the materials powder mixture was milled in accordance with stoichiometric reaction in a high energy ball mill with the ball-to-powder ratio of 20:1 under argon atmosphere for different durations. After 10min of milling, combustion occurred and the XRD results indicated that magnesium has reduced vanadium and cobalt oxides (V2O5 and Co3O4) and has changed into magnesium oxide; also, graphite has reacted with the metallic vanadium to form vanadium carbide, which means that the reaction has been completed. Based on the adiabatic temperature of the reaction (Tad~ 3932.014), the reaction was identified as a mechanically inducted self-sustaining one or MSR. The crystallite sizes of vanadium carbide and cobalt calculated by the Williamson-Hall equation were 50 and 10nm, respectively. Finally, the magnesium oxide phase was deleted from the system via leaching process in 0.9% hydrochloric acid and the composite powder of Co/VC was obtained.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanocomposite
  • Mechanochemical
  • Vanadium carbide
  • FE-SEM
  • MSR