سنتز و مشخصه یابی نانو ذرات TiB2 به روش سل-ژل
نویسندگان
1 دانشیار، گروه مهندسی مواد، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه، ایران.
2 دانشیار، گروه مهندسی مواد، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه، ایران.
3 گروه فنی و مهندسی ، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
doi
10.71753/ma.2025.1126790چکیده
در این تحقیق، ذرات TiB 2 از طریق روش سل-ژل در ابعاد نانومتری سنتز شد. ابتدا سُل در سیستم چهار جزئی آلکوکسید- افزودنی- آب- حلال بر پایه فرآیند شیمیایی سل-ژل تحت شرایط اسیدی آماده شد. تیتانیوم تترا ایزو پروپوکساید و تریمتیل بورات به عنوان مواد اولیه مورد استفاده قرار گرفت. پس از فرآیند هیدرولیز و تشکیل ژل و به دنبال عملیات حرارتی، محصول نانو پودر TiB 2 تهیه گردید. برای ارزیابی سازوکار تشکیل محصول در فرآیند سل-ژل از روشهای آنالیز SEM، TEM، DTA/TG، XRD،Raman، FTIR استفاده گردید. دادههای FTIR نشان داد که پودر تهیه شده در دمای ºC900 دارای پیوندهای حاوی بور و تیتانیوم بوده و در محدوده عدد موجهای cm -1 1650-600 پیوندهای حاوی کربن شناسایی گردیدند. آنالیز DTA نشان داد که جوانههای اولیه ذرات TiB 2 در محدوده ºC1300 تشکیل گردیده است. در بررسیهای الگوی پراش اشعه ایکس تشکیل فاز بلوری TiB 2 تأیید گردید و با افزایش دما تا ºC 1430 این فاز کامل شد. آنالیز سطحی ذرات سنتز شده، سطح ویژه m²/g 42/153 با سطوح متخلخل و با ابعاد مزو را نمایان کرد. نتایج Raman حضور Ti-B در محصول نهایی را نشان داد. نتایج PSA نشان داد که توزیع اندازه ذرات زیر 50 نانومتر است. تصاویر ریزساختاری SEM و TEM نشان داد که ذرات TiB 2 سنتز شده در محدوده زیر 100 نانومتر با دامنه توزیع باریک و یکنواخت صورت گرفته است.