وثيقة
Evaluation of properties of non-stoichiometric alumina magnesia spinel using thiourea as fuel by varying soaking time.
المعرف
DOI: 10.53540/tjer.vol18iss1pp44-51
المصدر
Journal of Engineering Research, v. 18, no. 1, p. 44-51.
المساهمون
Mukherjee, Soumya., مؤلف
Ghosh, Srinath Ranjan., مؤلف
عناوين أخرى
تقييم خصائص ألومينا-مغنيسيا سبينل غير المتكافئ باستخدام الثيوريا كوقود عن طريق تغيير وقت النقع.
الدولة
Oman.
مكان النشر
Muscat
الناشر
College of Engineering, Sultan Qaboos University.
ميلادي
2021-10-06
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
The present article reports a simple and cost-effective process to prepare the crystalline MgAl₂O₄ spinel using a non-stoichiometric amount of magnesium nitrate and aluminum nitrate via the solution combustion route. Thiourea was used as a fuel and reducing agent, while soaking was carried at 1000ºC for different soaking periods. After slow drying of mixed solutions at 80ºC for 4-5 hours, a gel was formed and characterized by DTA/TGA to observe the effect of temperature variation and identify the temperature range where crystallinity appeared. Powder samples were prepared from the gel after annealing at 1000ºC, followed by soaking for 4, 5, and 6 hours to compare the variation of particle size with respect to time. The calcined powders were characterized by XRD to determine the phases and crystal planes, FT-IR for studying the types of metal oxide bonds, FESEM for morphological analysis, and EDAX to observe the percentage of each element present. Bulk densities ranged from 2.4156 to 2.8571 g/cm³, and a rapid increase in apparent porosity was noted from 7.4289% to 32.51% as the soaking time increased from 4 to 6 hours. The average crystal size of spinel particles was observed to be 48 nm, 36 nm, and 47 nm, respectively. Finally, the hardness of spinel was evaluated using the Vickers Hardness test, yielding values of 10.52 GPa (1073 HV), 4.087 GPa (416.7 HV), and 5.079 GPa (517.9 HV).
ISSN
Online: 1726-6742
Print: 1726-6009
الملخص العربي
تناقش هذه الورقة العلمية عملية بسيطة وفعالة من حيث التكلفة لإعداد الإسبينل البلوري MgAl₂O₄ باستخدام كمية غير متكافئة من نترات المغنيسيوم ونترات الألمنيوم عبر طريقة احتراق المحلول. تم استخدام الثيوريا كوقود وعامل اختزال، وتم النقع عند 1000 درجة مئوية لفترات مختلفة. بعد التجفيف البطيء للمحاليل المختلطة عند 80 درجة مئوية لمدة 4-5 ساعات، تم تكوين هلام تم تحليله باستخدام DTA/TGA لمراقبة تأثير التغير الحراري وتحديد المدى الحراري الذي يظهر فيه الطابع البلوري للمسحوق. تم تحضير عينات مسحوقية من الهلام بعد التلدين عند 1000 درجة مئوية، متبوعًا بالنقع لمدة 4، 5، و6 ساعات لمقارنة تأثير الوقت على حجم الجسيمات. تم تحليل المساحيق المحسوبة بواسطة XRD لتحديد المراحل والطائرات البلورية، كما تم استخدام FT-IR لدراسة أنواع الروابط بين المعادن، وFESEM لتحليل البنية المورفولوجية، وEDAX لتحديد النسب المئوية لكل عنصر. تراوحت الكثافات السائبة بين 2.4156 و2.8571 جم/سم³، كما لوحظت زيادة سريعة في المسامية الظاهرة من 7.4289% إلى 32.51% عند زيادة وقت النقع من 4 إلى 6 ساعات. كان متوسط حجم البلورات 48، 36، و47 نانومتر على التوالي. أخيرًا، تم تقييم صلابة الإسبينل باستخدام اختبار فيكر للصلادة، حيث تراوحت القيم بين 10.52 GPa (1073 HV)، 4.087 GPa (416.7 HV)، و5.079 GPa (517.9 HV).
قالب العنصر
مقالات الدوريات
المراجعات 2