مطالعه سینتیک تبلور در فرایند نانوبلورین شدن آلیاژ فاینمت

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، واحد اسلام شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اسلام شهر، ایران

2 پژوهشکده علوم و فناوری نانو، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش سینتیک تبلور نانودانه ها در آلیاژ آمورف فاینمت در شرایط گرم کردن پیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور کالری متری تفاضلی روبشی در سرعت گرم کردن های مختلف روی نمونه های آمورف انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که تبلور فاز آهن آلفا از حوالی دمای 450 درجه سانتی گراد شروع می شود. نتایج پراش اشعه ایکس ضمن تایید این نتایج اندازه نانوبلورهای تشکیل شده برای نمونه های آنیل شده در دماهای 450 و 550 درجه سانتی گراد به ترتیب 12 و 19 نانومتر نشان میدهد. بر اساس نتایج بدست آمده از کالری متری، انرژی اکتیواسیون متغیر واکنش با استفاده از روش ایزوکانورژنال پیشرفته ویازوکین محاسبه شد. مقادیر محاسبه شده نشان می دهد که انرژی اکتیواسیون تبلور در آلیاژ فاینمت با پیشرفت واکنش تغییر می کند و از 290 به 390 کیلوژول بر مول افزایش می یابد. تغییر انرژی اکتیواسیون با پیشرفت تحول نشان دهنده پیچیدگی و چند مرحله ای بودن واکنش نانوبلورین شدن است. محاسبه مدل واکنش بر اساس نتایج تجربی نشان می دهد که تحول نانوبلورین شدن به هیچ از مدل‌های تئوری منطبق نمی شود، ولی به مدل رشد سه بعدی کنترل شونده با فصل مشترک نزدیکتر از سایر مدل ها است. شکل کروی و هم محور نانودانه ها بر اساس نتایج میکروسکوپ الکترونی عبوری این نتایج را تایید می کند.
 

کلیدواژه‌ها