بررسی اثر غلظت و پیرسازی بر رسوب‌دهی نانوپودر ایتریا

نویسندگان

دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

روش رسوب­دهی همواره یکی از روش­های مهم در تهیه نانوپودرهای سرامیکی به‌شمار رفته است. در این پژوهش اثر متغیرهای غلظت و مدت زمان پیرسازی، که از مهمترین متغیرهای تاثیرگذار این روش است، بررسی شده است. نانو پودر اکسید ایتریم (ایتریا) به‌روش رسوب‌دهی تهیه شد. از میکرو پودر ایتریا به‌عنوان پیش ماده و از کربنات هیدروژن آمونیوم به‌عنوان عامل رسوب استفاده شد. در روش رسوب‌دهی ترکیب مورد نظر در چهار زمان 3، 6، 12 و 24 ساعت پیرسازی شد. هم‌چنین سه غلظت 25/0، 5/0 و 75/0 مولار برای بررسی غلظت پیش ماده مورد استفاده، بررسی شد. فازهای تشکیل شده در این روش و رفتار گرمایی و اندازه ذرات، توسط پراش­ پرتو ایکس، تحلیل حرارتیگرمایی TG و DTA و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شدند. در هر دو مورد با بررسی زمان پیرسازی و یا غلظت میانگین، حالت بهینه تعیین شد. از تحلیل مشخصه یابی طیف­سنجی فروسرخ (FTIR) نیز برای بررسی و تشخیص پیوندهای ترکیب­ها قبل و بعد از عملیات حرارتی در دماهای 900، 1000 و 1100 درجه­سانتی­گراد استفاده شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Fabrication of Yttria Nanopowder by Precipitation Method Using Micro Meter Powder

نویسندگان [English]

  • M. Khajelakzay
  • R. Shoja Razavi
  • R. Shoja Razavi
  • S.M. Barekat
Department of Materials Engineering, Malek Ashtar University of Technology, Shahinshahr, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Precipitation has always been one of the important methods in the preparation of ceramic nanopowders. In this study, the most important parameters, ageing time and concentration parameters, have been studied. Yttrium oxide (Yttria) nanopowder was synthesized by precipitation method. Yttria micropowder and ammonium hydrogen carbonate were used as precursor materials. The study involved aging time and concentration in four and three levels, repectively (3, 6, 12 and 24h for ageing time and 0.25, 0.5 and 0.75 mol/L for concentration). Synthesized phases, thermal behavior and particle size were studied by X-ray diffraction pattern (XRD), thermogravimetry (TG), differential thermal analysis (DTA) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). Fourier transform infrared spectroscopy analysis (FTIR) was used for studying bonding before and after the heat treatment at 900, 1000 and 1100 °C.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Yttrium oxide
  • Precipitation
  • Nanopowder
  • Concentration
  • Ageing time

مراجع

1. Anderson, R.C., Refactory Materials, New York, 1970.
2. Johnson, W. and Coble, R., \"A Test of the Second‐Phase and Impurity‐Segregation Models for MgO‐Enhanced Densification of Sintered Alumina\", Journal of the American Ceramic Society, Vol. 61, pp. 110-114, 1978.
3. Ikegami, T., Kobayashi, M., Moriyoshii, Y., Shirasaki, S.I. and Suzuki, H., \"Characterization of Sintered MgO Compacts with Fluorine\", Journal of the American Ceramic Society, Vol. 63, pp. 640-643, 1980.
4. Rice, R.W., Fabrication of Dense MgO, DTIC Document, 1971.
5. Haertling, G.H., \"Hot-Pressed Ferroelectric Lead Zirconate Titanate Ceramics for Electro-Optical Applications\", Ceramic Bulletin, Vol. 49, pp. 564-567, 1970.
6. Saito, N., Matsuda, S.I. and Ikegami, T., \"Fabrication of Transparent Yttria Ceramics at Low Temperature Using Carbonate‐Derived Powder\", Journal of the American Ceramic Society, Vol. 81, pp. 2023-2028, 1998.
7. Ikegami, T., Mori, T., Yajima, Y., Takenouchi, S., Misawa, T. and Moriyoshi, Y., \"Fabrication of Transparent yttria Ceramics through the Synthesis of Yttrium Hydroxide at Low Temperature and Doping by Sulfate Ions\", Nippon Seramikkusu Kyokai Gakujutsu Ronbunshi, Vol. 107, pp. 297-299, 1999.
8. Monshi, A., Foroughi, M.R. and Monshi, M.R., \"Modified Scherrer Equation to Estimate More Accurately Nano-Crystallite Size Using XRD\", World Journal of Nano Science and Engineering, Vol. 2, pp. 154-160, 2012.
9. Gong. H., Tang. D.Y., Huang, H., Zhang, T.S. and Ma, J., \"Effect of Grain Size on the Sinterability of Yttria Nanopowders Synthesized by Carbonate-Precipitation Process\", Materials Chemistry and Physics,Vol. 112, pp. 423-426, 2008.
10. Huang, Z., Sun, X., Xiu, Z., Chen, S. and Tsai, C.T., \"Precipitation Synthesis and Sintering of Yttria Nanopowders\", Materials Letters, Vol. 58, pp. 2137-2142, 2004.
11. Fedorov, P.P. and Il’in N.V., \"Yttrium Carbonate Thermolysis\", Russian Journal of Inorganic Chemistry, Vol. 57, pp. 237-241, 2012.
12. Fedorov, P., Tkachenko, E., Kuznetsov, S., Voronov, V., Osiko, V., Samarina, K., Batyrev, N., Gontar, I. and Ivanov, V., \"Yttrium Oxide Nanopowders from Carbonate Precursors\", Russian Journal of Inorganic Chemistry, Vol. 55, pp. 821-827, 2010.
13. Munoz, R., \"Co-Precipitation of Y2O3 Powder\", MSc Thesis, KTH, Stockholm, 2011.
14. Kottaisamy, M., Jeyakumar, D., Jagannathan, R. and Mohan, R.M., \"Yttrium Oxide:Eu3+ Red Phosphor by Self-Propagating High Temperature Synthesis\", Materials Research Bulletin, Vol. 31, pp. 1013-1020, 1996.
مواد پیشرفته در مهندسی
دوره 34، شماره 3
آذر 1394
صفحه 97-106

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی