بررسي عوامل موثر بر اندازه، حجم تخلخل و خواص شيشه متخلخل سيليسي ساخته شده به روش سل-ژل

كارشناسي ارشد

شيشه¬هاي متخلخل با روش¬هاي ساخت متنوعي توليد مي¬گردند. استفاده از روش سل-ژل باعث مي¬گردد شيشه¬هايي با مقياس تخلخل ميكرو يا مزو ايجاد گردد. در تحقيق حال حاضر استفاده از تركيب مناسب مورد استفاده براي نمونه بهينه به صورت نسبت مولي انتخاب شد (TEOS:H2O:ETOH:HCL:CTAB = 1:1:7:5.4*10-3:0.05). استفاده از اين تركيب باعث جلوگيري از ايجاد ترك در حين خشك كردن يا عمليات حرارتي نمونه شد. كاهش ميزان TEOS باعث ايجاد ترك شد و حتي درصورتي كه نمونه سالم باشد ميكرو تخلخل‌ها ايجاد مي‌گردد. از دو روش ساخت براي تهيه نمونه استفاده شد.روش اول تمامي مواد اوليه مخلوط شده و روي همزن مغناطيسي قرار گرفته جز TEOS، كه بعد از مدت 1 ساعت TEOS نيز اضافه شد و هم زدن به مدت 1 ساعت ديگر ادامه مي‌يابد، در روش دوم مشابه روش اول است فقط جاي TEOS با CTAB عوض گرديده شد. در روش اول سل ساخته شده در دماي محيط سريع‌تر خشك گرديد. سپس سل تبديل به ژل شده و خشك مي¬گردد. خشك كردن نيز به دو صورت انجام گرفت يكي با استفاده از يخ خشك و ديگري با استفاده از خشك كن ( در دو مرحله). در خشك كردن با يخ خشك نمونه بعد از عمليات حرارتي دچار ترك شد، خشك كردن با آون در دو مرحله انجام گرديد يك بار خشك كردن در دماي 60 درجه سانتي‌گراد و ديگري در دماي 150 درجه سانتي‌گراد تا حلال‌ها به طور كامل خارج شوند. سپس نمونه‌ها در دو دماي 600 و 700 درجه سانتي¬گراد تحت عمليات حرارتي قرار گرفتند. نمونه حاصل از عمليات حرارتي در دماي 700 درجه سانتي‌گراد تخلخل‌هايي با مقياس مزو ايجاد كرد. با توجه به نتايج ميكروسكپ الكتروني روبشي و تخلخل سنجي قطعه حاصل از عمليات حرارتي در دماي 600 درجه سانتي¬گراد داراي تخلخل¬هايي با اندازه ماكرو و قطعه حاصل از عمليات حرارتي در دماي 700 درجه سانتي¬گراد داراي تخلخل¬هايي با اندازه 86/3 نانومتر ايجاد گرديد كه در محدوده مزو تخلخل مي¬باشد. كلمات كليدي: شيشه متخلخل سيليسي، مزو تخلخل، سل-ژل، سورفكتانت، TEOS.

211879

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مواد گرايش سراميك

حسين سرپولكي-بيژن افتخاري يكتا