الإنجليزيةتستكشف هذه الدراسة عملية صنع مواد المركب النانوي باستخدام جزيئات السيراميك Ti3SiC2 بحجم ميكرومتر ومسحوق أل من خلال طحن الكرة المركب. تم اختبار أنواع مختلفة من كرات الطحن، مع إثبات كرات الزركونيا الأكثر فعالية في تكرير جزيئات Ti3SiC2 وتحقيق تشتت موحد في المصفوفة Al، على عكس الصلب وكرات العقيق التي أدت إلى التكتل. تم استخدام المسحوق المركب الناتج، المطحون بكرات الزركونيا، لإنتاج مواد مركبة نانوية متجانسة بكميات كبيرة تحت ظروف محددة. وبالمقارنة مع المواد غير المركبة النانوية، أظهرت المركبات النانوية Ti3SiC2/Al زيادة في الصلابة والقوة مع الحفاظ على خصائص الكسر المرن.
جذبت المواد النانوية اهتماما كبيرا بسبب خصائصها الفريدة، وأصبحت تقنيات إعدادها نقطة محورية في علم المواد. وقد تم استخدام الطحن الميكانيكي الكروي، المعروف ببساطته وقابليته للتطور، على نطاق واسع في إنتاج مواد مركبة معدنية تقليدية، وقد حظي في الآونة الأخيرة باهتمام المواد النانوية والمواد غير المتبلورة. وقد استخدم الباحثون هذه الطريقة لإنتاج مواد مركبة نانوية مختلفة، ولكن هناك#تركيز محدود على مركبات النانو، وخاصة تلك التي تنطوي على المعادن، ويرجع ذلك أساسًا إلى التحديات في تحقيق التشتت الموحد لجسيمات السيراميك النانومترية في المصفوفات المعدنية.
تتطلب الأبحاث الحالية في كثير من الأحيان جزيئات سيراميك نانوي مكلفة، مما يحد من التطبيقات العملية. وبالتالي، فإن استخدام جسيمات خزفية بحجم ميكرومتر لإنتاج المركب النانوي مع التحكم في معلمات المعالجة يصبح موضوعًا مقنعًا. في هذه الدراسة، تم إعداد مركبات النانوية Ti3SiC2/Al بنجاح باستخدام مساحيق Ti3SiC2 و Al بحجم ميكرومتر. تم استخدام كرات الزركونيا أثناء الطحن الكري، مما أدى إلى التشتت المنتظم وتنقية جزيئات Ti3SiC2، مع متوسط حجم الجسيمات حوالي 100 نانومتر.
المواد والطرق
تم استخدام مسحوق الألومنيوم النقي المتوفر تجارياً (99 ٪ وزن) وجسيمات السيراميك Ti3SiC2 بحجم ميكرومتر (10 ٪ حجم). وكان الطحن الميكانيكي للكرة يتم تحت حماية الأرجون باستخدام آلة الطحن الكروي QM-1SP4-CL. واستُخدمت كرات طحن مختلفة (فولاذ، عقيق، وزركونيا). بعد الطحن، يتم ضغط المساحيق المركبة في مواد سائبة أقل من 550 درجة مئوية و 20 ميجا باسكال من حماية الأرجون. تم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لتحليل البنية المجهرية.
النتائج والمناقشة
وكان لكرات الطحن المختلفة تأثير كبير على مورفولوجيا المسحوق. أسفرت كرات الزركونيا عن أفضل وأكثر تشتت موحد، في حين أن كرات الصلب والعقيق أدت إلى أحجام الجسيمات الأكبر والتكتل. ونقى الطحن الكروي الممتد مع كرات الزركونيا جزيئات Ti3SiC2، ووصل إلى متوسط حجم حوالي 100 نانومتر، مما يشير إلى إمكانية إنتاج المركب النانوي على نطاق واسع. لعب اختيار مواد الطحن دورًا حاسمًا في تحقيق الاتساق والتحسين.
وقد أظهرت مواد المركّبات النانوية السائبة، التي تُنتَج عند درجة حرارة 550 درجة مئوية و 20 ميجا باسكال، توزيعاً موحّداً لجزيئات Ti3SiC2 التي يبلغ متوسط حجمها حوالي 100 نانومتر. وبالمقارنة مع المواد غير المركبة النانوية، أظهرت المركبات النانوية Ti3SiC2/Al صلابة وقوة متزايدتين مع الحفاظ على خصائص الكسر المرن. وهذا يشير إلى أنه مع معلمات المعالجة الصحيحة ومواد السيراميك والتطحن المناسبة، فمن الممكن إنشاء مواد مركبة نانوية باستخدام جزيئات السيراميك بحجم ميكرومتر كمواد خام.
خاتمة
باختصار، أثبتت كرات الزركونيا فعاليتها في تكرير جزيئات Ti3SiC2 وتحقيق تشتت موحد في المصفوفة Al المصفوفة، مما أدى إلى خلق مواد مركبة نانوية مشتتة الحجم مبنية على الألومنيوم. وتسلط الدراسة الضوء على إمكانية إعداد مركبات النانو باستخدام جسيمات سيراميكية بحجم ميكرومتر، شريطة اختيار المواد المناسبة ومعايير المعالجة. يؤثر اختيار مواد الطحن بشكل كبير على التنقية والتوزيع الموحد لجسيمات السيراميك. ويعد تحقيق التماثل والصقل من الاعتبارات الهامة في الطحن الميكانيكي للكرة لأنظمة المواد المختلفة.
قدم طلبك،
سنتصل بك في أسرع وقت ممكن
شركة سانشين للمواد الجديدة، المحدودة تركز على إنتاج وبيع الخرز الخزفي وأجزاء مثل وسائط الطحن، والخرز الناسف، والكرة الحاملة، والجزء الإنشائي، والبطانات المقاومة للتآكل الخزفي، والجسيمات النانوية المسحوق النانوي
الإنجليزية
الروسية
الفرنسية
الإسبانية
البرتغالية
العربية
