The aim of this research is to determine the proper concentration of Titanium Tetra IsoPropoxide (TTIP) and select the right temperature and time of calcinations for the synthesis of B4C-nano TiB2 composite Nano powder by the chemical precipitation method. For this purpose, first, solutions with TTIP molar concentrations of 0.1, 0.05 and 0.03 were prepared and the optimal molar concentration of TTIP was determined to be 0.05. Then, a diluted solution of distilled water and TTIP was mixed with Isopropanol Alcohol containing B4C micropowder. In this mixture, Titanium Hydroxide nanoparticles were initially synthesized and then, to convert the Ti(OH)4 to TiB2, the above mixture were calcined in a furnace, under Argon atmosphere. The calcination process was carried out at temperatures of 750, 1000 and 1250 ºC. It was observed that the most suitable temperature for the formation of the TiB2 phase is 1250 ºC and that the lower temperatures only lead to the formation of the TiO2 phase. It was also observed that, at the calcination temperature of 1250 ºC, the most appropriate time duration for the conversion of Ti(OH)4 nanoparticles to TiB2 nanoparticles is 30 minutes, during which B4C-nano TiB2 composite Nano powders form, with most of the TiB2 particle sizes being in the range of 30-60 nm. تفاصيل المقالة

هدف از این تحقیق بررسی تأثیر دمای سینتر بر سنتز و خواص نانوکامپوزیت‌های B4C-TiB2 به روش‌های سل‌ژل و سنتز درجا جهت دستیابی به نمونه‌هایی با 10 درصد وزنی نانو ذرات TiB2 با استفاده از سینتر بدون فشار است. بر این اساس مواد اولیه B4C و تیتانیوم تترا ایزوپروپکساید (TTIP) برای سنتز B4C-TiB2 به روش سل‌‌ژل و پودرهای TiO2، کربن و B4C برای سنتز B4C-TiB2 به روش درجا مورد استفاده قرار گرفتند. سینتر نمونه‌ها در دماهای 2100، 2175 و 2250 درجه سانتی‌گراد در اتمسفر آرگون و به مدت 5/1 ساعت انجام شد. سپس آنالیزهای XRD و FESEM و آزمون‌های تعیین دانسیته و میکروسختی سنجی انجام گرفت. نتایج نشان‌دهنده این است که دانسیته نسبی و میکروسختی کاربید بور با استفاده از تشکیل TiB2 به‌وسیله هر دو روش سل‌ژل و سنتز درجا بهبود یافته است و مقادیر به دست آمده از روش سل‌ژل بیشتر از روش سنتز درجا می‌باشد. دانسیته نسبی برای نمونه‌های B4C-TiB2 حاصل از روش سل‌ژل در دماهای 2100، 2175 و 2250 درجه سانتی‌گراد به ترتیب به میزان 63/73، 67/81 و 03/92 درصد و برای نمونه‌های B4C-TiB2 حاصل از روش درجا به ترتیب به میزان 49/71، 66/78 و 07/90 به دست آمده است. همچنین افزایش دما از °C 2100 درجه سانتی‌گراد به °C 2250 سبب بهبود تراکم‌پذیری و در نتیجه افزایش دانسیته نسبی و میکروسختی نانو کامپوزیت‌های B4C-TiB2 در هر دو روش شده است. تفاصيل المقالة