تاثیر پارامترهای سنتز به روش سل ژل بر روی اندازه ذرات پودر ایتریوم آلومینیوم گارنت( یگ)
[پایاننامه]
/مجید خزاعی
: مهندسی مواد
، ۱۳۹۶
۹۴ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
شناسایی و انتخاب مواد فلزی
۱۳۹۶/۱۱/۰۰
صنعتی سهند
سرامیکهای شفاف دستهای از سرامیکهای پیشرفته میباشند، که امروزه کاربردهای متعددی در صنایع مختلف پیدا کردهاند .ایتریوم آلومینیوم گارنت_(Y ۳_Al ۵_O ۱۲)، نوعی سرامیک شفاف است که خواص ویژه آن سبب شده تولید آن امروزه بسیار مورد توجه قرارگیرد .روشهای سنتز مختلفی برای پودر یگ تابحال گزارش شده است که در میان این روشها، روش سل ژل بخصوص روش سل ژل احتراقی روش مناسب برای تولید سرامیکهای اکسیدی پیچیده مانند ایتریوم آلومینیوم گارنت میباشد .روش سل ژل احتراقی شامل حل کردن کاتیونهای فلزی مورد نیاز به صورت پیش سازهای غیرآلی در یک حلال الکلی یا یک حلال آبی برای تولید سل است .این روش با تبدیل سل سیال به ژل ادامه مییابد .روش سل ژل احتراقی شامل یک واکنش غیرانفجاری گرمازا بین نیتریدهای فلزی و عامل احتراق میباشد .روش سنتز سل ژل احتراقی تلفیقی از روش سنتز سل ژل و سنتز احتراقی میباشد .پارامترهای سنتز بر روی کیفیت پودر حاصل از سنتز تاثیر گذاشته که در نهایت بر روی عملکرد قطعه بالک سرامیک حاصل از آن تاثیر میگذارد .در نوشتار پیش رو سعی شده سنتز سل ژل پودر یگ و عوامل موثر بر متوسط اندازه ذرات پودر حاصل از سنتز سل ژل معرفی و مورد بررسی قرار گیرند .پارامترهای نوع و نسبت مولی عامل احتراق به کاتیونهای فلزی و کلسیناسیون شامل دما، زمان، نرخ و پیش کلسیناسیون مورد بررسی قرار گرفت .عوامل احتراق استفاده شده اسید سیتریک، اگزالیک اسید و اکریلیک اسید، نسبتهای مولی عامل احتراق به کاتیونهای فلزی ۰/۲۰۷۵، ۰/۴۱۵، ۰/۸۳، ۱، ۲ و دماهای کلسیناسیون ۷۰۰، ۸۰۰، ۹۰۰، ۱۰۰۰، ۱۱۰۰ و زمان کلسیناسیون ۱۲۰ دقیقه، ۲۱۰ دقیقه، ۳۰۰ دقیقه، ۳۹۰ دقیقه و نرخهای کلسیناسیون /min ۵، /min ۸، /min ۱۰ و پیش کلسیناسیون در دمای ۵۰۰ بهمدت ۳ ساعت هستند .به منظور بررسی فازی نمونههای حاصل از سنتز، مشخصهیابیهای پراش پرتو ایکس(XRD) ، آنالیز گرماسنج روبشی تفاضلی(DSC)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی ( FE-SEM)آزمون طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) انجام شد .نتایج حاصل نشان داد که اسید سیتریک عامل احتراق مناسب بوده و نسبت مول عامل احتراق به کاتیونهای فلزی برابر با نسبت یک به یک منجر به کاهش متوسط اندازه ذرات گردید .همچنین افزایش دما، زمان و کاهش نرخ کلسیناسیون منجر به افزایش متوسط اندازه ذرات شد .بدین صورت که شرایط بهینه کلسیناسیون ، دمای ۸۰۰، زمان ۱۲۰ دقیقه و نرخ /min ۵ حاصل شد .همچنین انجام عملیات پیش کلسیناسیون نیز باعث کاهش دمای کریستالیزاسیون فاز ایتریوم آلومینیوم گارنت گردید