اثر اتمسفر محیط و سرعت حرارت‏دهی بر رفتار تجزیه حرارتی پودر هیدراید تیتانیم

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 5، دوره 21، شماره 1، اسفند 1388

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v21i1.2423

نویسندگان

رسولی رسولی^* ؛ امید عودباشی؛ شاهوردی شاهوردی؛ بوترابی بوترابی

ایرانی

چکیده

دستیابی به مکانیزم تجزیه حرارتی پودر هیدراید تیتانیم، نقش مهمی در مراحل مختلف ساخت فوم‏های فلزی آلومینیمی، به ویژه تعیین مناسب‏ترین شرایط عملیات حرارتی اولیه پودر، دارد. در این تحقیق نمودارهای STA پودر هیدراید تیتانیم، با سرعت حرارت‏دهی 10 درجه بر دقیقه در حضور گاز آرگون با خلوص 99/99%، و همچنین نمودارهای STA برای پودر هیدراید تیتانیم، با سرعت‏های حرارت‏دهی 5، 10، 20، 25 و 30 درجه بر دقیقه، در هوا، رسم شدند. افزون بر تهیه نمودار های یاد شده به منظور بررسی دقیق‏ تحولات هیدراید تیتانیم تا دمای ºC500 ، نمودار DSC با سرعت 10 درجه بر دقیقه رسم شد. نتایج نشان می‏دهد که پودر هیدراید تیتانیم با ترکیب شیمیایی TiH1.924 در گاز آرگون طی دو مرحله TiH1.924→δ-TiHX→α-Ti به ترتیب در دماهای ºC534 و ºC642 تجزیه می‏شود. مکانیزم رفتار تجزیه حرارتی پودر هیدراید تیتانیم در هوا پیچیده بوده و با تجزیه آن در گاز آرگون بسیار متفاوت است. به نظر می رسد خروج گاز هیدروژن از هیدراید تیتانیم در هوا طی 8 مرحله به ترتیب در دماهای 285،460،550،660،690،720،750 و 825 درجه سانتیگراد انجام می‏شود. در نمودار DTG یک مقدار کمینه، تقریباً در دمای ºC835 ، مشاهده می‏شود که حاکی از کاهش شیب افزایش وزن پودر با دما است. به نظر می‏رسد مکانیزم رفتار تجزیه حرارتی پودر هیدراید تیتانیم تحت کنترل دو عامل نفوذ داخلی (نفوذ اتم‏های هیدروژن و اکسیژن درون لایه‏های محلول جامد، اکسیدی و هیدراید تیتانیم) و واکنش شیمیایی (اکسیداسیون ) قرار دارد. دمای خروج گاز هیدروژن از هیدراید تیتانیم (تجزیه هیدراید تیتانیم) در هوا نسب به گاز آرگون در مرحله اول از ºC534 به ºC550 و در مرحله دوم از ºC642 به ºC660 افزایش می‏یابد. بر اساس نتایج این تحقیق به نظر می رسد مناسب‏ترین دما، برای عملیات حرارتی اولیه پودر هیدراید تیتانیم در هوا، دماهای بین ºC300 تا ºC500 ‏باشد.