به گزارش روز دوشنبه گروه علمي ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، معمول‌ترين نانوذرات، نانوذرات سراميكي، فلزي، پليمري و نيمه‌رسانا هستند كه از اهميت ويژه‌اي در كاربردهاي دمابالا برخوردارند.
رايج‌ترين نانوذرات سراميكي نانوذرات اكسيد فلزي مانند اكسيدهاي تيتانيوم، روي، آلومينيوم و آهن و همچنين نانوذرات سيليكاتي هستند. اين نانوذرات علاوه بر مقاومت حرارتي از سختي بالايي نيز برخوردارند كه استفاده از آنها را در توليد پوشش‌هاي ضد سايش توسعه داده است.
نانوذرات زيركونيا بكارگرفته شده در اين روش، با خواص بسيار مفيد كاربردهاي بسيار جالبي در صنايع مختلف دارند؛ تغييرات فازي اين نانوذرات در دماهاي مختلف استفاده از آنها را با مشكل مواجه كرده است كه امروزه با معرفي روش‌هاي خاص سنتز، اين مشكلات تا حدودي مرتفع شده است.
دكتر فاطمه داور ضمن اشاره به مشكلات به وجود آمده ناشي از تغييرات فازي زيركونيا، در رابطه با اهداف دنبال شده در اين پژوهش گفت: نانوذرات زيركونيا در دماهاي مختلف متحمل تغييرات فازي مي‌شوند. اين تغييرات فازي موجب ايجاد تنش در ساختار آنها شده و ترك خوردگي ساختار را در پي خواهد داشت؛ ازاين‌رو هدف از انجام اين طرح سنتز نانوذرات زيركونيا با ساختار پايدار در دماي محيط و با استفاده از مواد طبيعي و بهره‌گيري از يك روش سبز است.
وي خاطرنشان كرد: اين روش از فرايندي ساده و با بهره‌گيري از مواد طبيعي نظير آب‌ليمو و شكر صورت گرفته است؛ بنابراين روش ارزان‌قيمتي در مقايسه با ساير روش‌ها به شمار مي‌رود. همچنين با توجه به اينكه حلال‌هاي آلي سمي جاي خود را به مواد سبز و غير سمي داده‌اند، اين روش در زمره يك روش دوست دار محيط زيست قرار مي‌گيرد.
داور ادامه داد: با كاهش اندازه ذرات، تعداد مرز دانه‌ها به صورت قابل‌توجهي افزايش مي‌يابد؛ اين موضوع افزايش هدايت الكتريكي را در پي خواهد داشت. از طرفي تغيير انرژي سطحي صفحات كريستالي ذرات موجب پايدار شدن ذرات زيركونيا با فاز مكعبي در دماي اتاق مي‌شود.
وي در خصوص مراحل سنتز نانوذرات، توليد سراميك و ارزيابي سراميك نهايي گفت: در ابتدا با استفاده از عصاره آب‌ليمو روش سنتز نانوذرات زيركونيا بهينه‌سازي و سپس براي بهبود جدايي ذرات از يكديگر و يكنواختي بهتر، اثر ساكارز (شكر) روي آنها بررسي شد.
داور گفت: نانوذرات سنتز شده مشخصه يابي و بهترين نانوذرات از حيث اندازه و توزيع اندازه ذرات انتخاب شد. در مرحله بعد با روش تف جوشي سراميك‌هايي با شرايط مختلف از اين نانوذرات توليد شد. در نهايت بهترين سراميك از لحاظ داشتن چگالي بالا انتخاب و خواص الكتريكي آن ارزيابي شد.
وي افزود: نتايج نشان مي‌دهند ساكارز از كلوخه شدن نانوذرات جلوگيري مي‌كند. همچنين ورود عناصر منيزيم و كلسيم از عصاره آب‌ليمو به درون ساختار نانوذرات، موجب هدايت الكتريكي خوب سراميك‌هاي توليدشده مي شود.
اين تحقيقات حاصل تلاش‌هاي دكتر فاطمه داور عضو هيأت علمي دانشگاه صنعتي اصفهان، دكتر عليرضا عباسي عضو هيأت علمي دانشگاه تهران و علي ماجدي دانشجوي مقطع دكتراي دانشگاه تهران است.
نتايج اين تحقيق در نشريه Journal of Sol-Gel Science and Technology به چاپ رسيده است.
علمي **1311**1834
تاریخ انتشار: ۱ شهریور ۱۳۹۵ - ۰۹:۴۴
تهران- ايرنا- محققان دانشگاه‌هاي صنعتي اصفهان و تهران با استفاده از آب‌ليمو و شكر و بهره‌گيري از يك روش سبز، موفق به سنتز نانوذرات سراميكي شدند كه در توليد سراميك‌هاي دمابالاي هادي جريان الكتريكي كاربرد دارند.