Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/64321
| Title: | การสังเคราะห์โบรอนคาร์ไบด์จากกรดบอริกและซูโครสโดยใช้กระบวนการไฮโดรเทอร์มัล |
| Other Titles: | Synthesis of boron carbide from boric acid and sucrose using hydrothermal process |
| Authors: | กฤษฎิ์เกษม ขันติโสภณ คณุตม์ ไพบูลย์ |
| Advisors: | สุจาริณี สินไชย |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ |
| Advisor's Email: | Sujarinee.K@Chula.ac.th,sujarinee.chula@gmail.com,sujarinee.K@chula.ac.th |
| Issue Date: | 2561 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | คาร์โบเทอร์มิกรีดักชันเป็นกระบวนการที่ได้รับความนิยมถูกใช้ในการสังเคราะห์ผงโบรอนคาร์ไบด์ระดับอุตสาหกรรม แต่เดิมนั้นการสังเคราะห์สารด้วยกระบวนการนี้จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่า 2000 องศาเซลเซียสเพื่อให้ปฏิกิริยาเป็นโบรอนคาร์ไบด์เกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์ งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ที่จะนำกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลมาประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์โบรอนคาร์ไบด์ที่อุณหภูมิต่ำ โดยนำสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ ได้แก่ กรดบอริกและซูโครส มาใช้เป็นสารตั้งต้น การทดลองเริ่มจากการนำซูโครสและกรดบอริกที่มีอัตราส่วนโดยน้ำหนักตั้งแต่ 9:5 ถึง 18:5 (S18B5) มาผสมที่อุณหภูมิห้อง จากนั้นผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลที่ 180 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 10 ชั่วโมง สารที่ได้จากกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลจะถูกนำไปอบแห้งและผ่านขั้นตอนไพโรไลซิสที่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 2 ชั่วโมงในอากาศ ก่อนที่จะนำไปเผาสังเคราะห์ที่อุณหภูมิ 1400 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 5 ชั่วโมงในบรรยากาศอาร์กอน จากการศึกษาพบว่า กระบวนการไฮโดรเทอร์มัลแสดงอิทธิพลอย่างชัดเจนต่อองค์ประกอบเฟสและโครงสร้างจุลภาคของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการสังเคราะห์ ผงโบรอนคาร์ไบด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงที่สุดได้จากการสังเคราะห์โดยใช้สารผสมสูตร S18B5 อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ประสบกับปัญหาเรื่องการทดลองซ้ำที่ยังคงไม่สามารถหาสาเหตุที่แน่ชัดได้ เมื่อเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่ไม่ผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลพบว่า ผลิตภัณฑ์จากสารผสมสูตร S18B5 ปรากฎพีคของเฟสโบรอนคาร์ไบด์มีความเข้มสูงกว่า ณ การสังเคราะห์ที่อุณหภูมิเดียวกัน |
| Other Abstract: | Carbothermic reduction, a commercial method widely used to synthesize boron carbide powder, generally requires temperature higher than 2000°C to successfully complete the process. In this study, hydrothermal process was applied on homogeneous mixtures of aqueous soluble starting materials, i.e., sucrose and boric acid, in order to reduce the synthesizing temperature. Sucrose and boric acid with the weight ratios ranging from 9:5 to 18:5 (S18B5) were mixed at room temperature and underwent hydrothermal process at 180°C for 10 hours. The hydrothermally treated precursors were dried and pyrolyzed at 700°C for 2 hours in air before synthesizing at 1400°C for 5 hours under argon flow. It was found that phase present and microstructure of the precursors were strongly influenced by introducing hydrothermal process. S18B5 gained the highest purity of boron carbide synthesized powder and showed the optimum result. However, there was a problem on the reproduction while the exact cause was not clear. Compared to the powder synthesized from process without hydrothermal treatment, S18B5 exhibited higher crystallinity of boron carbide peaks in phase analysis at the same synthesizing temperature. |
| Description: | โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2561 |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/64321 |
| Type: | Senior Project |
| Appears in Collections: | Sci - Senior Projects |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Kritkasem K_Se_2561.pdf | 2.49 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.