تولید سرامیک نانولایه‌ای Ti3SiC2

Abstract

ترکیبات سه­‌تایی نانولایه­‌ی Ti₃SiC₂، یک گروه جدید از مواد هستند که ویژگی­‌های فلزها و سرامیک‌­ها را نشان می‌­دهند. Ti₃SiC₂ شبیه فلزها، هدایت حرارتی و الکتریکی بالا، مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی، سختی پایین و ماشین­‌پذیری خوبی را نشان می‌­دهد. هم­چنین Ti₃SiC₂ مشابه یک سرامیک مدول یانگ بالا، استحکام در دمای بالا و مقاومت در برابر اُکسایش خوبی دارند. در این مقاله، قطعات Ti₃SiC₂ از طریق مذاب خورانی مایع سیلیکون به درون پیش‌­سازه‌­هایی از پودر TiC سنتز می­‌شود. قرص سیلیکون به شکل منبع فلز مذاب، بالای نمونه­‌ها قرار داده می‌­شود. ترکیب اولیه را می‌­توان با فرمول 3TiC_/1.3Si نشان داد. تشکیل فاز و ریزساختار با XRD و SEM مجهز به آنالیز عنصری EDS بررسی شد. نتایج نشان داد که پیش‌­سازه­‌ی TiC، به منظور سنتز مکس فاز با Si وارد واکنش می­شود و در کنار مکس فاز ناخالصی SiC، در سطح مقطع نمونه­‌ها ظاهر می‌­شود. هم­چنین مشخص شد که ترکیب نمونه‌­ها به زمان مذاب خورانی به شدت وابسته است و با افزایش مدت زمان، Ti₃SiC₂ به ترکیب TiC تجزیه می‌­شود.