مطالعه تاثیر جنس الکترود، هدایت الکتریکی سوسپانسیون و مقاومت الکتریکی مدار بر مقدار رسوب تشکیل شده در فرایند رسوب‌دهی الکتروفورتیک نانو پودر آلومینا

Abstract

فرایند رسوب‌دهی الکتروفورتیک به عنوان یک فرایند با سرعت بالا در شکل‌دهی بدنه‌های سرامیکی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. هدایت الکتریکی سوسپانسیون و مقاومت الکتریکی مدار به عنوان دو پارامتر اصلی در بیان مدل‌های مختلف سینیتیکی تاثیرگذار بوده‌اند، اما همواره این تغییرات در سوسپانسیون و رسوب به عنوان تغییر دهنده پارامترهای الکتریکی، مورد توجه قرار گرفته است در حالی که الکترودها به عنوان بخشی از سیستم الکتریکی می‌توانند بر دو پارامتر هدایت الکتریکی سوسپانسیون و مقاومت الکتریکی مدار تاثیرگذار باشند. در این پژوهش با استفاده از الکترودهایی از جنس آلومینیوم، تیتانیوم، فولاد زنگ‌نزن، مس و گرافیت، نانوذرات آلومینا روی سطح الکترودها رسوب‌دهی شده و سعی گردید روابط سینتیکی، مورد ارزیابی گیرد. براساس نتایج به‌دست آمده تغییر جنس آند (در رسوب‌دهی کاتدی) تاثیر زیادی بر ثوابت روابط سینتیکی داشته و استفاده از الکترودهای گرافیتی در آند نتایج یکسانی در وزن نهایی پیش‌بینی شده توسط رابطه به‌دست می‌آورد، در حالی که استفاده از آند آلومینیومی به دلیل ایجاد رخداد آندایز در حضور جریان الکتریکی سبب انحرافی تا حدود 35/0 می‌شود. براساس آنچه مشخص شد مدل‌هایی که براساس هدایت الکتریکی سوسپانسیون گسترش یافته‌اند، به دلیل کمتر تاثیر پذیرفتن از جنس الکترود و تغییرات مقاومت الکتریکی آن در اثر عبور جریان، می‌توانند وزن رسوب نهایی را بهتر پیش‌بینی کنند. بنابراین یک رابطه جدید براساس مدل فراری و همکاران ارائه گردید.