تاثیر عوامل فرآیندی بر ریزساختار بدنه تهیه شده به روش رسوب‌نشانی الکتروفورتیک از ذرات نانوآلومینا

Abstract

کنترل اندازه تخلخل و همگن بودن ریزساختار قطعه خام اولیه در ساخت بدنه‌های سرامیکی از مهمترین چالش‌های تکنیکی در تولید این قطعات می‌باشد. در این تحقیق برای ساخت یک بدنه همگن سرامیکی از جنس آلومینا از روش رسوب‌نشانی الکتروفورتیک نانوذرات آلومینا بهره گرفته شد. سوسپانسیون اولیه در محیط اتانول تهیه شد و با استفاده از اولتراسونیک پراب کلوخه‌زدایی شد و در زمان‌های طولانی (تا min 90) همزده شد تا یک فرآیند پیرسازی انجام گیرد. قطعه خام اولیه در پتانسیل الکتریکی 50 تا V 80 و فاصله الکترود 1 و cm 2 تهیه شد. بدنه آلومینایی بدست آمده به وسیله تخلخل‌سنجی فشار جیوه، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و طیف‌سنجی مرئی UV-Vis مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر فرآیند کلوخه‌زدایی با بررسی خواص رئولوژی سوسپانسیون‌های تهیه شده، مورد ارزیابی قرار گرفت. در بهترین شرایط، اندازه متوسط تخلخل نمونه خام (d₅₀) برابر با nm 53 بدست آمد. همچنین مشخص گردید اندازه تخلخل در این نمونه‌ها طی فرآیندکلوخه‌زدایی سوسپانسیون (s 120 اولتراسونیک و min 90 پیرسازی) و اختلاف پتانسیل الکتریکی و فاصله الکترود مناسب (V 50، cm 1) قابل کنترل می‌باشد. همچنین با توجه به نتایج آنالیز UV-Vis ملاحظه گردید مهمترین عامل پراکنده‌سازی آلومینا وجود پیوندهای OH سطحی در حضور ید است که با افزایش زمان پیرسازی افزایش می‌یابد.