عنوان پایان‌نامه
تهیه آلیاژ های نانو ساختار تنگستن مس از ترکیبات اکسید با استفاده از روش آلیاژ سازی مکانیکی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-استخراج فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 912;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50459
- تاریخ دفاع
- ۰۹ مهر ۱۳۹۰
- دانشجو
- عطا دولت مرادی
- استاد راهنما
- حسین عبدی زاده, شهرام رایگان
- چکیده
- چکیده پیشرفت فناوری رایانه¬های با سرعت بالا نیازمند روش¬های تولید کارآمدتر برای کنترل گرمای تولید شده در اطراف نیمه¬هادی¬های به کار رفته در این تجهیزات است. برای انتقال گرما، از یک بسته دارای رسانایی گرمایی بالا که بایستی ضریب انبساط گرمایی آن با نیمه¬هادی سازگار باشد، استفاده می¬شود. بدین منظور تعدادی آلیاژهای چندتایی توسعه داده شده¬اند که از آن جمله می¬توان به ترکیبات W-Cu اشاره کرد. در این پژوهش با استفاده از آلیاژسازی مکانیکی و احیای هم¬زمان اکسیدهای تنگستن و مس با منیزیم، آلیاژ W-Cu-MgO سنتز شد. نتایج بررسی XRD نمونه¬های آسیاکاری شده با 10 و 20 درصد منیزیم مازاد بر مقدار استوکیومتری نشان دهنده وقوع واکنش¬های جابه¬جایی در بین مدت زمان¬های 15 و 17 دقیقه بود. همچنین بررسی نمونه¬های آسیاکاری شده برای مدت زمان¬های طولانی حاکی از پدیده پهن شدن پیک¬های تنگستن و مس بود که ناشی از کاهش اندازه دانه و همچنین انباشت مقادیر زیاد کرنش در درون ذرات است. اندازه کریستالیت¬ها با استفاده از رابطه ویلیامسیون- هال محاسبه شد که نشان دهنده مقادیر 20 و 36 نانومتر به ترتیب برای تنگستن و مس بود. همچنین با استفاده از ثبت تغییرات دمایی جداره خارجی ظرف آسیاکاری و خواص ترمودینامیکی اجزا واکنش، یک مکانیزم برای وقوع واکنش¬های جابه¬جایی مطرح شد. در نهایت نیز با استفاده از فرآیند لیچینگ با اسید هیدروکلریک محصول خالص یعنی آلیاژ W-Cu تولید شد.
- Abstract
- Abstract Sophisticated computer systems require more reliable methods for controlling the heat generated around the semiconductors used in these kinds of equipment. A highly thermally conductive package with a compatible thermal-expansion coefficient is often used to dissipate this heat. In this regard, a number of multi-component systems such as W-Cu composites have been developed thus far. In this study, mechanical milling of tungsten trioxide (WO3) and copper oxide (CuO) with pure magnesium resulted in the in-situ co-reduction of the oxides and formation of W-Cu-MgO composite. The obtained XRD patterns indicated that in the experiments with 10 and 20% over-stoichiometric Mg content, the reactions completed in a time between 15 and 17 minutes after the beginning of the millings. Furthermore, an investigation into the XRD patterns obtained from the samples milled for prolonged durations revealed the broadening of the peaks, indicating reduction in crystallite size and a notable increase in the amount of strain stored in the crystallites. The crystallite size measured by Williamson-Hall method was estimated to be 23 nm for W and 36 nm for Cu. Based on the thermodynamic properties of the reactants and temperature monitoring of the vial outside wall, a mechanism was proposed for the reactions. Finally, selective acid leaching was used to remove the MgO leaving high purity W-Cu composite powder. The optimal leaching conditions were determined to be at 90°C for 1 h.
