تولید نانوذرات کاربید زیرکونیوم در دمای پایین و بدون انجام عملیات حرارتی

به گزارش خبرنگار «خبرگزاری دانشجو» از اصفهان، پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد موفق شدند برای سنتز نوعی نانوذرات از روشی استفاده کنندکه نیاز به دمای بالایی ندارد و باعث کاهش هزینه‌های تولیدی می‌شود.

این نانوذرات به دلیل ویژگی­های منحصر به فردی از جمله سختی بالا، استحکام بالا، نقطه ذوب بالا، مقاومت به شوک حرارتی خوب، هدایت حرارتی و الکتریکی بالا، نرخ تبخیر پایین، پایداری در حالت فاز جامد و شفافیت در برابر نوترون کاربردهای گسترده­ای در صنعت هسته­ای و نظامی از جمله مورد استفاده در ساخت آرایه هاي انتشار میدانی، پوششهاي نفوذ کننده در ذرات UO2 در صنعت هسته­ای، تولید الکترودها، فیلمانها، قطعات دیر گداز و غلاف­های محافظت کننده از فلزات موجود در ترموکوپل­ها می­باشد. مورد استفاده قرار گیرد.

دکتر سید علی حسن زاده تبریزی عضو هیات علمی این دانشگاه اظهار داشت: معمولاً برای تولید کاربیدهایی نظیر کاربید زیرکونیوم، نیاز به دماهای بالا و در نتیجه استفاده از کوره‌های دمای بالاست. این امر باعث افزایش هزینه‌های تولید می‌شود و افزون بر آن به دلیل دمای بالا، ساختار نانو تشکیل نخواهد شد. هدف از این تحقیق تولید نانو ذرات کاربید زیرکونیوم از ماده‌ی اولیه اکسیدی به روشی بوده که بدون استفاده از کوره این ماده را سنتز کند.

به این ترتیب در کنار تولید کاربید زیرکونیم نانوساختار، هزینه‌ی تولید نیز کاهش خواهد یافت.

حسن زاده در خصوص نحوه‌ی ساخت و ارزیابی این نانوذرات گفت: در این طرح نانو ذرات کاربید زیرکونیوم از مواد اولیه‌ی اکسیدی ارزان قیمت نسبت به پودر فلز زیرکونیوم و به روش مکانوشیمیایی تولید شده است. برای این منظور مواد اولیه طبق واکنش استوکیومتری، در زمان‌های مختلف و با درصد وزنی‌های متفاوت از عامل احیایی منیزیم آسیا شدند. پس از آن نانوپودرهای سنتز شده به کمک روش‌های مختلف از جمله XRD، DTA، FE-SEM و TEM مورد ارزیابی قرار گرفتند.

وی در ادامه افزود: نتایج این تحقیق نشان داده که فرایند مکانوشیمیایی، راهکاری مناسب برای تولید کاربید زیرکونیوم نانو ساختار بدون استفاده از عملیات حرارتی بالاست. علاوه بر این درصد وزنی منیزیم نقش کلیدی در انجام واکنش‌ها دارد؛ به طوری که میزان کمتر یا بیشتر از مقدار بهینه، واکنش تولید را متوقف می‌کند.