Journal of Iranian Ceramic Society

fa بررسی اثر دما و زمان برسنتز نانوذرات TiC مزو متخلخل به روش سُل-ژل Investigating the effect of temperature and time on the synthesis of mesoporous TiC nanoparticles by sol-gel method روش‌های نوین فرآوری و ساخت سرامیک‌ها New Methods of Processing and Fabrication of Ceramics پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">در این تحقیق، نانو پودر و ویسکر کاربید تیتانیوم با استفاده از رزین فنولیک و آلکوکسید تیتانیوم بهعنوان پیش‌سازنده از طریق فرآیند سُل-ژل سنتز شدند. فرایند سنتز در سیستم چهار‌تایی آلکوکسید-کاتالیست-پراکنده ساز-آب انجام شد. نتایج نشان داد که سنتز ذرات پیش‌ساز در داخل سُل در اندازه‌های کمتر از 10 نانومتر با کنترل pH و افزودن آمونیوم پلی‌کربوکسیلات(APC) به عنوان پراکنده‌ساز امکان‌پذیر است. تجزیه و تحلیل DTA نشان داد که جوانه‌های TiC اولیه در دماهای حدود °C 1200 از طریق واکنش‌های احیای کربوترمال ذرات پیش‌سازنده حاوی Ti و C و همچنین جوانه‌های اولیه TiC در دمای حدود °C 1400 رشد و متبلور می‌شوند. الگوهای XRD برای تایید حضور فاز TiC در صفحات پراش ترجیحی در دمای °C 1400 استفاده شد. اندازه بلورهای پودر سنتز شده نشان داد که کنترل زمان و دما منجر به سنتز ذرات با بلور‌های بسیار ریز (کمتر از 10 نانومتر) می‌شود. مطالعات FTIR پیوندهای Ti-C را نشان می‌دهد، به‌طوریکه محصول نهایی عمدتاً مربوط به تشکیل TiC است. مطالعات سطحی سطح ویژه ذرات TiC را در m2/g 150 نشان می‌دهد. سطوح این ذرات متخلخل بوده و اندازه این حفره‌ها در محدوده مزو قرار دارد. مورفولوژی پودرهای TiC، کروی است، همچنین پودرهای سنتز شده چندبلوری بوده و با توجه به تصاویر ریزساختاری پودر سنتز شده، اندازه متوسط آن در ابعاد نانومتری بسیار ریز است. تصاویر ریزساختاری نشان داد که با گذشت زمان، ویسکرهای TiC از روی سطح ذرات به صورت هتروژن جوانه زده و در مدت زمان نگهداری 3 ساعت رشد یافتهاند. </div> <div style="text-align: justify;">In this research, titanium carbide nano-powder and nano-whiskers were synthesized using phenolic resin and titanium alkoxide as precursors through sol-gel process. The synthesis process was carried out in the four-way system of alkoxide-catalyst-dispersant-water. The results showed that it is possible to synthesize precursor particles inside the cell in sizes less than 10 nm by controlling pH and adding ammonium polycarboxylate (APC) as a dispersant. DTA analysis showed that primary TiC nucleats grow and crystallize at temperatures around 1200°C through carbothermal reduction reactions of precursor particles containing Ti and C, as well as initial TiC nucleats grow and crystallize at temperatures around 1400°C. XRD patterns were used to confirm the presence of TiC phase in preferential diffraction planes at 1400 °C. The size of the synthesized powder crystals showed that time and temperature control lead to the synthesis of particles with very fine crystals (less than 10 nm). FTIR studies show Ti-C bonds, so that the final product is mainly related to the formation of TiC. Surface studies show the specific surface area of TiC particles at 150 m2/g. The surfaces of these particles are porous and the size of these holes is in the meso range. The morphology of TiC powders is spherical, also the synthesized powders are polycrystalline and according to the microstructure images of the synthesized powder, its average size is very small in nanometer dimensions. Microstructural images showed that with the passage of time, TiC whiskers sprouted heterogeneously from the surface of the particles and grew during the storage period of 3 hours.</div> نانوپودر, ویسکر, مزوپور, فرآیند سُل-ژل, TiC Nanopowder, Nanowhisker, Mesopore, Sol-gel process, TiC 48 58 http://jicers.ir/browse.php?a_code=A-10-1942-3&slc_lang=fa&sid=1 Abolhassan Najafi ابوالحسن نجفی ab_najafi@iust.ac.ir 10031947532846003524 10031947532846003524 Yes Saveh Branch, Islamic Azad University دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ساوه، Gholamreza Khalaj غلامرضا خلج gh.khalaj@srbiau.ac.ir 10031947532846003525 10031947532846003525 No Saveh Branch, Islamic Azad University دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ساوه،