نانوکامپوزیت شفاف در برابر پرتوی مادون قرمز فراوری شد
به گزارش مجله سفرنامه پاریس، به گزارش خبرنگاران به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، محققان دانشگاه فارایسترن فدرال با همکاری محققانی از موسسه شیمی و موسسه تک بلور اوکراین پیروز به ساخت نانوکامپوزیت های سرامیکی از جنس Y2O3-MgO شدند که دارای توزیع یکنواخت ابعاد بوده و می تواند سختی تا 11 گیگاپاسگال داشته باشند. میانگین ابعاد ذرات این ساختار 250 نانومتر است. مزیت این کامپوزیت آن است که در محدوده طول موج مادون قرمز تا 70 درصد شفافیت دارد.
از آنجایی که ابعاد دانه ها در این ساختار نانومتری است، این کامپوزیت های سرامیکی دارای خواص نوری، ترموفیزیکی و مکانیکی پیشرفته ای هستند. همچنین پایداری حرارتی، راهنمایی گرمایی و سختی این ساختار قابل توجه است.
این تیم تحقیقاتی به دلیل روش نوآورانه خود که در آن از تف جوشی پلاسمای جرقه ای استفاده شده پیروز به فراوری این ساختار شدند.
این ماده جدید را می توان در فرآیندهای فراوری بسیار پیشرفته به کار گرفت؛ برای مثال، می توان آن را به عنوان پنجره محافظ در صنعت هوافضا به کار برد. برای فراوری این نانوسرامیک Y2O3-MgO، باید دو فاز دارای توزیع یکنواختی باشند، از این رو محققان مشکل پخش یکنواخت ذرات را حل کردند.
برای این کار آن ها از سنتز نیترات-گلیسین با مقدار زیادی اسیدنیتریک و گلاسین استفاده کردند. از آنجایی که مقدار زیادی گلیسین در این ساختار وجود دارد، در نتیجه هسته زایی به کررات در محیط ایجاد می گردد. این هسته زایی ها منجر به فراوری نانوذرات Y2O3-MgO می گردد. از سوی دیگر، مقادیر زیادی گاز در این فرآیند آزاد می گردد که این کار منجر به جدا ماندن ذرات از هم شده و در نتیجه تجمع ذرات رخ نمی دهد. در این شرایط، هسته ها تبدیل به ذرات جامد می گردد.
کل فرآیند سنتز 8 دقیقه ای به اتمام می رسد و دما تا 1300 درجه بالا می رود. این روش به محققان یاری می نماید تا انتقال جرم را به حداقل برسانند.
نتایج این پروژه در قالب مقاله ای با عنوان Influence of sintering temperature on structural and optical properties of Y2O3-MgO composite SPS ceramics در نشریه Ceramics International به چاپ رسیده است.
منبع: خبرگزاری مهر