عنوان پایان‌نامه
تهیه نانوذرات مولایت به روش سل-ژل و بررسی تاثیر آس
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 36251;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 606
- تاریخ دفاع
- ۱۸ آذر ۱۳۸۶
- استاد راهنما
- سعید حشمتی منش, ابوالقاسم عطائی
- دانشجو
- مرتضی معلمی نژاد
- چکیده
- مولایت (3Al2O3.2SiO2) یکی از انواع سرامیکهای اکسیدی است که به دلیل دارا بودن خواص خوبی از جمله مقاومت عالی به شوک حرارتی، مقاومت خزشی بالا، رسانایی حرارتی کم، پایداری حرارتی در دماهای بالا و ضریب انبساط حرارتی کم دارای کاربردهای فراوانی در صنعت است. برای تهیه این سرامیک از روش های مختلفی استفاده می شود که از جمله این روش ها می¬توان به روش های سل-ژل، درهم¬جوشی، پیرولیز پلیمری و رسوب دهی اشاره کرد. یکی از روش های نوین تهیه مولایت استفاده از روش سل-ژل است. در این پروژه مولایت تک فاز به روش Semialkoxide تهیه شده و همچنین تاُثیر پیش فعال سازی مکانیکی بر دمای سنتز مولایت و همچنین مشخصه های محصول نهایی مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی الگوی پراش اشعه X بر روی نمونه پودری عملیات حرارتی شده در دمای oC1200 به مدت 2 ساعت، حاکی از مولایتی شدن کامل است. نتیجه آنالیز حرارتی نیز دمای oC1094 را به عنوان دمای جوانه زنی مولایت نشان داد. بررسی الگوی پراش اشعه X نشان می دهد که در نمونه آسیا شده توسط آسیای پر انرژی به مدت 20 ساعت و متعاقبا عملیات حرارتی شده در دمای oC 1200 به مدت 2 ساعت ، مولایتی شدن کامل گردیده است. نتایج آنالیز حرارتی حاکی از کاهش دمای جوانه زنی فاز مولایت به میزان oC106 پس از 20 ساعت آسیای پر انرژی بر روی ژل خشک شده است. نتیجه آنالیز میکروسکوپ الکترونی نیز نشان می دهد که استفاده از آسیای پرانرژی به مدت 20 ساعت برای فعال سازی، رشد همسانگرد دانه های مولایت را پس از عملیات حرارتی موجب گردیده است. همچنین استفاده از اتانول و اسید استئاریک به عنوان عوامل کنترل کننده فرآیند برای ژل خشک آسیا شده به مدت 5 ساعت، باعث کاهش اندازه کریستالیت های مولایت و کاهش شدت پیک های الگوهای اشعه X شد ولی استفاده از PVA باعث افزایش اندازه کریستالیت ها گردید.
- Abstract
- Mullite (3Al2O3.SiO2¬) is one of the oxide ceramics that possesses excellent thermal shock resistance, good creep resistance, low thermal conductivity, low thermal expansion and good high temperature strength and therefore, is suitable for industrial applications. Several preparation methods such as sol-gel, reaction sintering, polymer pyrolysis and co-precipitation are employed in synthesis of mullite. Sol-gel is a novel method of mullite producing. In this project the mono phasic mullite is produced in semialkoxide way and also the effect of mechanical activation on the mullite synthesis temperature and also properties of final product are studied. The XRD pattern of the sample heat treated at 1200°C for 2 hrs indicates a complete mullitization. Also DTA/TGA traces of this sample indicate that mullite nucleation temperature is 1094°C. X-ray pattern of the sample milled in planetary ball mill for 20 hrs and then heat treated at 1200°C for 2 hrs shows that the mullitization process has been completed. DTA/TGA results show that mullite nucleation temperature decreases 106°C after 20 hrs high energy milling. SEM images demonstrate that in the sample milled for 20 hrs in planetary ball mill, isotropic grain growth of mullite grains occurres after heat treatment. Addition of ethanol and stearic acid as process control agent to dried gel shows that milling for 5 hrs causes a decrease in mullite crystallites size and peak intensities in XRD patterns but PVA acts in an opposite way.
