Síntesis y estructura de nanotubos de BN+Hf obtenidos por un proceso mecano-térmico

Abstract

Boron nitride powder (BN) plus hafnium (1 at.%), Of hexagonal structure and Particle sizes around 1 micron, were subjected to a milling process mechanics (MM) in a vibratory mill for high energy ball 1, 2, 3, 5, 8, 16 and 32 hours. The process was performed in order to reduce the crystal size into the nanometer range and cause nucleation of the structure (high Disorder crystalline) network. Subsequently, the powders were subjected to a treatment process thermal (annealing) in an electric resistance furnace, to induce growth of nanotubes shaped structures. The treatment was performed at temperatures of 200, 400, 600, 800, 1000 and 1200 ° C and times of 5, 10, 15 and 25 minutes. the during milling conditions used were: weight ratio of balls to weight sample of 10: 1, two different containers and grinding media (D2 steel, WC), the first with a weight of 8.27 gr. and a diameter of 1/2 in., corresponding to the grinding media, and tungsten carbide with a weight of 9.87 gr. and a diameter 3/16 in. While development during the heat treatment was used, a controlled gas atmosphere of high purity nitrogen.

Polvos de nitruro de boro (BN) más hafnio (1 % at.), de estructura hexagonal y con tamaños de partícula alrededor de 1μm, fueron sometidos a un proceso de molienda mecánica (MM), en un molino de bolas vibratorio de alta energía durante 1, 2, 3, 5, 8, 16 y 32 horas. El proceso se efectúo con la finalidad de reducir el tamaño de cristal hasta el rango nanométrico y provocar la nucleación de la estructura (alto desorden de la red cristalina). Posteriormente, los polvos, fueron sometidos a un proceso de tratamiento térmico (recocido) en un horno eléctrico de resistencias, para inducir el crecimiento de estructuras en forma de nanotubos. El tratamiento fue realizado a las temperaturas de 200, 400, 600, 800, 1000 y 1200 °C y tiempos de 5, 10, 15 y 25 minutos. Las condiciones utilizadas durante la molienda fueron: relación de peso de bolas a peso de muestra de 10:1, dos diferentes contenedores y medios de molienda (acero D2 y WC), el primero con un peso de 8.27 gr. y un diámetro de 1/2 pulg., correspondientes a los medios de molienda, y de carburo de tungsteno con un peso de 9.87 gr. y un diámetro de 3/16 pulg. Mientras que durante en el desarrollo del tratamiento térmico se utilizó, una atmósfera controlada de gas de nitrógeno de alta pureza.