دگرگونی فازی آناتاز به روتیل در شرایط آسیاکاری و بدون آسیاکاری

نادر ستوده,; علی سعیدی,; علی شفیعی و نیکلاس جی. ولهام,

دگرگونی فازی آناتاز به روتیل در شرایط آسیاکاری و بدون آسیاکاری

نویسندگان

چکیده

در این تحقیق دگرگونی فازی آناتاز به روتیل توسط عملیات حرارتی و آسیاکاری بررسی شد. فرایندآسیاکاری در دو نوع آسیا (آسیای سیاره‌ای و تامبلر) با نسبت وزنی پودر به گلوله 1 به 40 و در زمانهای گوناگون (2 تا 48 ساعت ) انجام شد. همچنین تعدادی آزمایش بر روی نمونه های آسیاکاری نشده در کوره لوله‌ای در دما و زمانهای گوناگون انجام شد. نتایج به دست آمده از آزمایشها نشان داد که دگرگونی آناتاز به روتیل در نمونه های آسیاکاری نشده بسیار کند است به طوری که در دمای 980 درجه سانتیگراد پس از گذشت 48 ساعت، دگرگونی کامل شد در حالی که در نمونه های آسیاکاری شده، سرعت دگرگونی بیشتر بود. انرژی اکتیواسیون دگرگونی فازی آناتاز به روتیل در نمونه هایی که آسیاکاری نشده بودند، 440 کیلوژول بر مول به دست آمد. آزمایشهای گوناگون نشان داد سرعت دگرگونی در آسیای سیاره‌ای بیشتر از آسیای تامبلر است، به طوری که در آسیای سیاره‌ای بعد از گذشت 16 ساعت، دگرگونی تقریباً کامل می‌شود اما در آسیای تامبلر پس از گذشت 48 ساعت دگرگونی کامل نشد و مقداری فاز آناتاز در نمونه موجود بود. نتایج XRD نشان داد که دگرگونی آناتاز به روتیل درهر دونوع آسیا، از طریق فازمیانی سریلانکیت انجام می‌شود در حالی که این فاز درنمونه هایی که آسیاکاری نشده بودند، مشاهده نشد.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.22287698.1385.25.1.14.4

عنوان مقاله [English]

Study of Anatase-to-Rutile Phase Transformation in Milled and Unmilled Samples

نویسندگان [English]

N. Setoudeh
A. Saidi
A. Shafyei and N. J. Welham

چکیده [English]

Anatase-to-rutile phase transformation was studied in milled and unmilled samples. Ball milling was carried out in two types of ball mills, planetary and tumbler, with a ball-to-powder ratio of 40:1 over 2-48 hours. First, the unmilled samples
were heated in the furnace at various temperatures for different periods of time. The results revealed that the anatase-to-rutile transformation completed at 980 after 48 hours. The rate of transformation in milled samples was greatly higher than that of unmilled ones. Activation energy in unmilled samples was about 440 kj/mol. The rate of transformation in the planetary ball mill was higher than that in tumbler mill. In the former, transformation almost finished after 16 hours of milling while in the lattar, it did not finish even after 48 hours. XRD results revealed that the transformation proceeds through an intermediate srilankite phase in all milled samples. However, srilankite was not observed in the unmilled samples.

کلیدواژه‌ها [English]