مقايسه خواص نانوپودر اكسيد آلومينيوم سنتز شده در كوره و مايكروويو

ليلا شريفي*1، تورج عبادزاده2 و سيد حسين ميرحسيني3
عضو هيأت علمي جهاد دانشگاهي واحد يزد
دانشيار، پژوهشگاه مواد و انرژي
استاديار پژوهش، جهاد دانشگاهي واحد يزد
*sharifi.leila.jd@gmail.com

( تاريخ دريافت: 01/09/1388، تاريخ پذيرش: 14/12/1388)

چكيده
در اين تحقيق نانوپودر آلومينا به روش سل- ژل سنتز شد. سل بوهميت از هيدروليز نيترات آلومينيوم در 8pH = و دماي 80 درجه سانتيگراد تهيه و سل به دست آمده به دو قسمت تقسيم شد. قسمتي از آن پس از حرارتدهي در دماي 100 درجه سانتيگراد به ژل تبديل و ژل خشك شده در دماي 1100 درجه سانتيگراد به مدت 2 ساعت در كوره تحت عمليات حرارتي قرار گرفت و پودر آلفا آلومينا با سطح ويژه m2/g 12، متوسط اندازه nm450 و اندازه بلورك nm35 سنتز شد. قسمت ديگر سل پس از حرارتدهي و تشكيل ژل در مايكروويو حرارت داده شد كه پس از 20 دقيقه عمليات حرارتي آلفا آلومينا با سطح ويژه m2/g 35 و اندازه بلورك nm 25 به دست آمد.

واژه هاي كليدي:
سل- ژل، مايكروويو، نانوآلومينا.

مقدمه
آلومينا يكي از مواد مهندسي است كه داراي اهميت ويژهاي در صنايع مختلف است. آلفا آلومينا پايدارترين و متراكمترين فاز آلوميناست و به دليل داشتن خواص ويژهاي همچون سختي بالا، مقاومت در برابر سايش و خراش و عوامل شيميايي، دارا بودن خواص الكتريكي قابل توجه، مقاومت خوب در مقابل شوك حرارتي و مقاومت مكانيكي زياد در دماهاي بالا داراي كاربردهاي گستردهاي در صنايع مختلف است. اما چقرمگي شكست پايين آن، استفاده از اين ماده را تا حدودي محدود ميسازد. اندازه دانه يكي از پارامترهاي تعيينكننده خواص قطعه است. با كاهش اندازه ذره آلومينا، استحكام و چقرمگي شكست افزايش يافته، همچنين دماي زينترينگ آن نيز تا حدود 200 درجه سانتيگراد كاهش مييابد. نانوذرات آلومينا به دليل خواص منحصر بهفرد حرارتي، مكانيكي و شيميايي، در زمينه مواد با استحكام بالا، كامپوزيتها، مواد تقويتكننده و كاتاليزورها كاربرد وسيعي دارند [3-1].

روش تحقيق
اولين گام جهت سنتز نانوپودر آلومينا، حل كردن نيترات آلومينيوم درآب مقطر با نسبت وزني 1 به 20، در دماي 80 درجه سانتيگراد بر روي همزن مغناطيسي بود. شمايي از فرآيند انجام شده جهت سنتز نانوپودر آلومينا در شكل (1) نشان داده شده است. تنظيم pH = 8) pH) با استفاده از آمونياك صورت گرفت رسوب تشكيل شده در اثر هيدروليز نيترات آلومينيوم به مدت 24 ساعت ايج شده و سپس با استفاده از كاغذ صافي از محلول جدا و با آب مقطر 3 بار شسته شد. سپس به وسيله اسيد نيتريك تحت عمليات والختي1 قرار گرفت. با افزودن آب و تنظيم pH در حدود 4، سل كلوئيدي پايدار ايجاد شد. به منظور تعيين پتانسيل زتاي ذرات سل از دستگاهMalvern Zeta sizer 3000 HSA استفاده شد. مقداري از سوسپانسيون تهيه شده را در محفظه دستگاه ريخته شد، پتانسيل زتا با توجه به سرعت حركت ذرات در ميدان الكتريكي وارده، توسط دستگاه مشخص ميشود.
شكل (1): شمايي از فرآيند انجام شده جهت سنتز نانوپودر آلومينا.

تنظيم
8
=
pH
آمونياك

از

استفاده

با

محلول

در

پايدار

سل

تشكيل

جهت

نيتريك

اسيد

با

پپتيزاسيون

4

pH =

حرارت
تا

هي
د
°
C
100
ژل

تشكيل

و

ژل

كردن

خشك

كوره

در

حرارتي

عمليات

در

حرارتي

عمليات

مايكرويو

مقطر

آب

در

آلومينيوم

نيترات

كردن

حل



قیمت: تومان


پاسخ دهید