دانلود مقالات سرامیک

در سالهاي اخير توجه زيادي به نانو مواد، بخصوص نانو مواد يك بعدي (one dimensional) شده است. يكي از مهمترين موادي كه در اين زمينه توجه محققان را به خود جلب كرده، نانو لوله هاي كربني مي باشد، كه به دليل داشتن همزمان خواص مكانيكي، فيزيكي و الكترونيكي مطلوب، يك ماده منحصر به فرد به شمار مي آيد. بنابراين بررسي روش سنتز، خواص و كاربردهاي اين ماده به يكي از زمينه هاي فعال در نانو تكنولوژي تبديل شده و تحقيقات زيادي در زمينه سنتز آن صورت گرفته است. در كار حاضر، سنتز نانو فيبرهاي كربني (S-MWCNFs) با ساختار منحصر به فرد فنري با استفاده از فرايند مكانوترمال كه مي تواند در ساخت نانوكامپوزيت ها كاربرد وسيعي داشته باشد مورد بررسي قرار مي گيرد. از جمله مزاياي سنتز نانو فيبرهاي كربني با استفاد از اين روش، مي توان به سنتز با شرايط آسان، ارزان تر بودن و ميزان توليد بالا (mass production) اشاره كرد. با توجه به اهميت فيبر در ساخت نانوكامپوزيتها، از لحاظaspect ratio ، مورفولوژي، وزن و مدول ويژه و ساير پارامترها، انتظار مي رود كه نانو فيبرهاي ستتزي زمينه را براي بهبود اين شرايط آماده كنند. بررسي آزمايشگاهي پودر حاصل به روش Raman، XRD، TEM و  TEMموفقيت اين تحقيق در توليد پودر نانوفيبرهاي كربني را با استفاده از فرايند مكانوترمال نشان ميدهد.

در اين تحقيق امكان توليد نانو كامپوزيت Fe-TiC از كنسانتره ايليمينيت و دوده با استفاده از فعال سازي مكانيكي موردبررسي قرار گرفته است. ايليمينيت و دوده در يك آسياي سياره اي تحت عمليات آسياكاري قرار گرفته و در زمان هاي مختلف نمونه برداري انجام شد. سپس پودره اي اكتيو شده در دماهاي مختلف در يك كوره اتمسفر كنترل سنتز شدند. مطالعات نشان داد كه دماي سنتز به ميزان قابل توجهي با افزايش زمان آسيا كاهش يافته است. همچنين از روي پهناي الگوي پراش اشعه ايكس ديده شد كه اندازه كريستال ها در مقياس نانو مي باشد. همچنين پارامتر شبكه از حالت استاندارد اندكي انحراف از خود نشان داده است.

اكسيد تنگستن نيمه رساناي نوع n مي باشد كه از خواص حسگري مطلوبي، بخصوص حساسيت بالا در مقابل اكسيدهاي نيتروژن، برخوردار است. در اين تحقيق سنتز نانوذرات اكسيد تنگستن با استفاه از نانو قالب SiO₂ مزوپور به منظوراستفاده در ساخت حسگرهاي گاز انجام گرديد. پودر حاصل به كمك روش هاي XRD،BET  و همچنين با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل نشان داد كه در اين فرآيند پودر تك كريستال اكسيد تنگستن با ساختار كريستالي مونوكلينيك و اندازه ذرات ميانگين پنج نانومتر توليد شد.

در تحقيق حاضر نانوذرات باريم كربنات (BaCO₃) از محلول هاي باريم كلرايد آبدار (BaCl₂2H₂O) و كربنات سديم  (Na₂CO₃)به روش هم رسوبي تهيه شد. از دي اتيلم گليكول (DEG) و پلي وينيل الكل (PVA) به عنوان عوامل محصوركننده و هادي رشد استفاده گرديد. تكنيك هاي SEM و XRD به منظور بررسي تاثير نوع و مقدار ماده هادي در محيط هم رسوبي بر روي مورفولوژي محصولات استفاده شد. نتايج XRD نشان داد كه تحت شرايط آزمايشگاهي و در حضور هر دو عامل هادي و نيز در عدم حضور آنها فاز خالص باريم كربنات با ساختار اورتورمبيك سنتزگرديده است همچنين نتايج SEM نشان داد كه نوع و مقدار ماده هادي مورد استفاده بر مورفولوژي نهايي محصولات تاثير بسزايي دارد، به نحوي كه در حضور دي اتيلن گليكول نانو -كره هاي باريم كربنات (نانوذرات BaCO₃ كروي شكل) و در حضور پلي و ينيل الكل ذرات كشيده باريم كربنات با سطوح صاف و بدون حضور ماده هادي در محلول ذرات كشيده با سطوح ناصاف سنتز گرد يد. همچنين بررسي ها نشان داد كه ميزان عامل هادي مورد استفاده بر اندازه و مورفولوژي (شامل اندازه ذرات، شكل ذرات و توزيع اندازه آنها) نانوذرات تاثير بسزايي دارد به نحوي كه با افزايش ميزان عامل هادي اندازه ميانگين نانوذرات رو به كاهش گذاشته و نيز ميزان كريستالينيتي آنها كاهش مي يابد.

هيدروكسي آپاتيت با جايگزيني Si به روش هيدروترمال سنتز شد. فازهاي بلوري موجود، ريزساختار، مورفولوژي و تركيب شيميايي نمونه هاي سنتزشده با استفاده از پراش پرتو ايكس (XRD) انتقال فوريه فروسرخ (FTIR) پلاسماي جفت شده القايي (ICP) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه براي حفظ تعادل بار در اثر جايگزيني گروه سيليكات با گروه فسفات، بخشي از -OH ختار حذف و باعث تغيير ثوابت شبكه مي شود. جايگزيني Si در ساختار آپاتيت، رشد دانه ها را محدود مي كند، از طرفي باعث كاهش بلورينگي مي شود كه اين دو نكته سبب انحلال پذيري بهتر Si-HA در نتيجه رفتار زيست فعالي بهترآن نسبت به HA مي شود.

ساختار نانورس هاي آنيوني به صورت لايه هايي با بار مثبت و آنيون هاي قرار گرفته در فضاي بين لايه ها است. اين ساختار ها به جهت خصوصيات مناسب نظير ويژگي هاي رئولوژيكي مناسب، توانايي حمل و تبادل يون و زيست سازگاري مطلوب، براي كاربردهاي پزشكي و زيستي مورد توجه قرار گرفته اند. در اين پژوهش، سنتز هيدروكسيدهاي دوگانه لايه اي كلسيم / آلومينيم با استفاده از عمليات هيدروترمال براي استفاده در كاربردهاي پزشكي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج اين پژوهش حاكي از تشكيل هيدروكسيد لاي هاي دوگانه با بلورينگي بالا است.

شيشه هاي بيواكتيو به خاطر توانا يي آنها در بازسازي استخوان شناخته شده اند. اكثرا از اين شيشه ها به صورت پودر،گرانول و فيلر استفاده مي شود. در اين پژوهش سعي شده است كه داربست متخلخلي از جنس شيشه بيواكتيو تهيه شود تا در جايگزيني هاي استخوان مورد استفاده قرا ر گيرد. شيشه بيواكتيو با تركيب سه جزييSiO₂-P₂O₅-CaO  تهيه شد و سپس داربست متخلخلي از اين شيشه با استفاده از فوم پليمري به دست آمد. آنگاه در فواصل زماني صفر، 7 و 14 روز قرارگيري در SBF، ساختار و مورفولوژي نمونه ها به كمك تكنيك هاي  XRDوSEM  مورد بررسي قرار گرفت. نتايج SEM نشان داد كه اندازه تخلخل ها در نمونه ها با اندازه مطلوب براي رشد سلول هاي استخواني به درون بيومتريال (100 تا 200 ميكرومتر) تطابق دارد. همچنين تشكيل فاز آپاتيتي بر روي سطح نمونه ها را از طريق تصاوير ميكروسكوپ الكتروني به خوبي مي توان مشاهده نمود. با استفاده از نتايج به دست آمده از آزمايش پراش پرتو ايكس، شناسايي فازي نمونه ها انجام شد.

در اين مقاله نانو ساختار كروي اكسيد روي (ZnO) با روش جديد ميكروويو سنتز و مطالعه شده است. سنتز نانوساختار اكسيد روي توسط حرارت دهي با ميكروويو در مقايسه با روش هاي شيميايي ديگر خيلي سريعتر اتفاق مي افتد و سازگار با محيط زيست مي باشد. در طول اين مطالعه استات روي دو آبه در محلول آلي متانول و تري اتانول آمين به عنوان سورفكتنت، حل مي شود و pH محلول كه نقش مهمي در تعين مورفولوژي اكسيد روي دارد با اضافه كردن هيدروكسيد سديم تنظيم مي شود، سپس محلول به مدت 150 ثانيه در معرض اشعه ميكروويو قرار مي گيرد و پس از ا ين مدت رسوب نانو ساختارهاي اكسيد روي ظاهر مي شوند كه جمع آوري و خشك مي گردند. مطالعات XRD وجود فاز اكسيد روي با كريستالينيتي بالا را نشان مي دهد. مشاهدات ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) به خوبي بيانگر وجود ساختار كروي نانو ساختار اكسيد روي مي باشد. با توجه به آ زمون زتاسايزر ميانگين اندازه ذرات كروي188nm  اندازه گيري شد كه در مقايسه با مشاهدات SEM پديده آگلومره شدن كم مي باشد. نانوساختار كروي اكسيد روي به علت داشتن خواص منحصر به فرد فيزيكي و شيميايي جذابيت زيادي براي تحقيق در كاربردهاي خاص از قبيل خواص ضدميكروبي دارد.

سراميك تك فاز و كاملا متراكم PMN با ثابت دي الكتريكي نزديك به تئوري، توسط روش اصلاح شده مخلوط اكسيدها، با استفاده از مخلوط نانوپودر اكسيدهاي PbO، MgO و Nb₂O₅ و تف جوشي تك مرحله اي، به صورت همزمان سنتز و تف جوشي گرديد. مخلوط نانوپودر در اتمسفر هوا و گاز Pbo در دماي1200^oC  تف جوشي شد. در مقايسه، از نمونه تف جوشي شده در هوا ساختار پيروكلر و از نمونه تف جوشي شده در اتمسفرPbo  فاز خالص پروسكايت بدست آمد. نمونه تف جوشي شده به مدت 2.5 ساعت در اتمسفر Pbo، بيشترين ثابت دي الكتريك (18700~) در فركانس KHz1 و دماي كوري-13^oC  را از خود نشان داد. نمونه ها تحت آناليزهاي XRD، TEM،SEM  و اندازه گيري خواص دي الكتريك قرار گرفته و تغيير فاز، تراكم، ريز ساختار و خواص دي الكتريك آنها مورد بررسي قرار گرفت.

يكي از مراحل توليد شيشه سراميك هاي ليتيم سيليكاتي با كاربرد ترميم دنداني، زينتر شمش هاي پرس شده است.بنابراين لازم است مناسب ترين دماي زينتر كه در آن ميزان تخلخل به صفر ميل كند تعيين گردد. هدف از ا ين تحقيق، سنتز شيشه سراميك دنداني ليتيم سيليكاتي و بررسي رفتار زينترپذيري اين شيشه سراميك، نوع وميزان كريستال هاي متبلور شده در پنج دماي 800، 850، 875، 900 و950^oC  و در نهايت دست يابي به دماي بهينه زينتر مي باشد. براي اين منظور همچنين براي آگاهي از نحوه تغيير فاز و ميزان آن در دماهاي مذكور، دانسيته بالك، درصد جذب آب و ميزان انقباض در هر دما محاسبه شد. علاوه بر اين، آزمايشات DAT، XRD و SEM روي نمونه صورت گرفت.

زئوليت ها اغلب از ژل هاي آلومينوسيليكاتي سديم دار در شرايط هيدروترمال سنتز مي شوند. كاربردهاي عمده زئوليت هاي نوع Na-Y در كاتاليست كراكينگ بستر سيال و همچنين در فرآيندهاي جذبي، جهت برداشتن مواد فرار از بخا ر گازهاي مرطوب در صنايع نفت و گاز و پتروشيمي است. بيشتر مطالعات در مورد كاتاليست كراكينگ بستر سيال، بر روي زئوليت Y متمركز شده است، زيرا اين زئوليت به طور وسيعي در اين كاتاليست مصرف مي شود. در اين تحقيق زئوليت Na-Y با استفاده از ماده معدني كائولن و در شرايط هيدروترمال سنتز شده است. كائولن مصرفي از شركت كائولن شرق تهيه شد. از آنجا كه در ساختار كائولينيت عناصر آلومينيم و سيلسيم وجود دارد، اين كاني جهت سنتز زئوليت هاي كم سيليس همانند زئوليت Y مناسب است. براي اين كه فاز كائولينيت بتواند در واكنش شركت كند بايد ابتدا به فاز فعال متاكائولينيت تبديل شود. براي بهينه سازي سنتز زئوليت Na-Y از كائولن پارامترهاي مختلف مثل دماي تبلور و زمان تبلور مورد مطالعه قرار گرفت. ويژگي نمونه هاي سنتز شده به كمك روش هاي SEM-EDS، FT-IR، DSC، TGA، XRD و  BETمورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. نتايج حاصل نشان داد كه در نمونه هاي ابتدايي، زئوليت نوع P به عنوان فاز رقيب در محصول موجود است. كه با بهينه سازي شرايط سنتز، زئوليت Na-Y با خلوص بالا به حاصل مي شود.

در اين مقاله نانوذرات اسپينل آلومينا منيزيم خالص (MgAl₂O₄) و آلومينا منيزيم حاوي افزودني نيكل (Ni²⁺:MgAl₂O₄) به روش سل- ژل سنتز شده و در دماهاي 700، 800 و 900 درجه سانتيگراد كلسينه گرديدند. مواد حاصل با طيف XRD شناسايي و ابعاد نانو ذرات توسط SEM تعيين و مشاهده شد كه شكل ظاهري ذرات «گوشه دار» مي باشد. ناليز FTIR تركيب و ساختار آن را نشان مي دهد. نتايج به دست آمده، بيانگر سنتز نانوذرات MgAl₂O₄ و Ni²⁺:MgAl₂O₄  در دماي 900 درجه سانتيگراد مي باشد.

اكسيد قلع يك نيمه هادي با گاف انرژي وسيع مي باشد كه در ساخت سل هاي خورشيدي، ترانزيستورها و همچنين به عنوان كليدي ترين ماده در ساخت سنسور گازي مورد استفاده قرار مي گيرد. انتظار ميرود با توليد اين ماده در مقياس نانومتري خواص مطلوب تري حاصل گردد. هدف از اين تحقيق دستيابي به شرايط بهينه براي سنتز نانوساختار يك بعدي اكسيد قلع به كمك مكانيزم بخار - مايع - جامد بدون استفاده از گاز حامل مي باشد. نتايج حاصل از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و پراش اشعه ايكس (XRD) نشان مي دهد مدت زمان و دماي واكنش ميان واكنشگرها و همچنين دماي رشد اثر قابل توجهي روي ميزان رشد دارد.

نانولوله ها به روش هيدروترمال از پيش ماده ارزان قيمت و بدون استفاده از سورفكتانت ها يا تمپليت ها سنتز شدند. مورفولوژي و خواص ساختاري اين نانولوله ها با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي، ميكروسكوپ الكتروني عبوري با بزرگنمايي بالا، SAED،EDX  پراش اشعه اي كس و ايزوترم جذب - دفع نيتروژن مورد بررسي قرار گرفتند تصاويرHRTEM  نانولوله هايي با ديواره هاي چند لايه و قطر داخلي2-3.5nm  و قطر خارجي حدود9nm  با دو انتهاي بازرا نشان مي دهد. بر اساس آناليز پراش پرتو ايكس ساختار نانولوله ها، مشابه با خانواده تيتانات هيدروژن لايه اي است. منحني ايزوترم جذب - دفع نانولوله ها از نوع IV است و حلقه هيسترزيس آن مطابق طبقه بندي  BDDTاز نوع H₃ است كه نشان دهنده حضورحفرات با اندازه مزو است. افزايش قابل ملاحظه سطح ويژه227.82m²/g  و حجم حفرات(227.82cm³/g)  منجر به افزايش پتانسيل كاربردي اين مواد در زمينه كاتاليست ها، جاذب ها، سنسورها، توليد انرژي، پزشكي و ... مي گردد.

توسعه سريع سراميك ها در وسايل الكتريكي و مكانيكي و اهميت ساخت اشكال پيچيده از مواد غير پلاستيك سراميكي، سالها است كه ذهن متخصصين سراميك را براي استفاده از پليمرها در پروسه هاي شكل دهي به خود معطوف كرده است. در اين تحقيق سعي بر آن شده است تا با استفاده ا ز برتري شكل پذيري مخلوط سراميك-پليمر، عمليات شكل دهي در دماي محيط انجام شود كه براي اين منظور، ابتدا پلي استايرين را در تولوئن حل نموده و سپس از اختلاط محلول حاصل با پودر آلومينا، خميري با قابليت شكل پذيري بالا تهيه مي گردد. خمير حاصل پس از همگن سازي در عمليات شكل دهي مورد استفاده قرار مي گيرد. امكان سنجي اين فرايند از اهداف پژوهش حاضر بوده و قطعاتي با اشكال ساده مانند حباب با ضخامت 100-200mm و قطر4-12cm  تهيه شده اند. با نگهداري قطعات شكل داده شده در دماي اتاق، حلال موجود خارج شده و پليمر باقيمانده طي عمليات پايروليز از سيستم حذف و سپس قطعه آلومينايي در دماي1600^oC  زينتر مي گردد. رفتار خروج پليمر طي آزمايشات DTA-TG مطالعه شده و قطعات نهايي تحت بررسي SEM قرار گرفته اند. از ويژگيهاي مهم اين روش، انجام تمامي مراحل آماده سازي و شكل دهي در دماي اتاق است كه اين در مقايسه با روشهايي مانند قالبگيري تزريقي (كه در دماهاي200-400^oC  انجام مي گيرند) قابل ملاحظه مي باشد.