بررسی خواص رئولوژی و پایداری سوسپانسیون های آبی حاوی نانو ذرات سرامیکی YSZ

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

دوره 17، شماره 2 - شماره پیاپی 65، مرداد 1402، صفحه 1-14   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

رضا پورشهسواری¹؛ امیرحسین یقطین^{* 2}؛ نوید حسین آبادی¹

¹گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی شیمی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز، شیراز، ایران

²گروه مهندسی متالورژی و مواد/دانشکده مهندسی شیمی مواد/دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز/ شیراز/ایران

چکیده

بکارگیری نانو سرامیک YSZ در حالت معلق در فاز مایع به عنوان ماده اولیه در فرایند پوشش دهی پلاسمایی منجر به ایجاد پوشش های سپر حرارتی با مقاومت بالاتر در برابر اکسیدسیون در دماهای بالا می گردد. کلید این موضوع دست یابی به سوسپانسیون آبی پایدار حاوی این نانو ذرات سرامیکی می باشد. در این تحقیق خواص رئولوژی و پایداری نانو ذرات YSZ در محیط آبی مورد بررسی قرار گرفته است. نوع جدا کننده های اضافه شونده به سوسپانسیون و خواص شیمیایی محیط آبی به عنوان فاکتورهای تاثیر گذار در مبحث پایداری سوسپانسیون حاوی 30 درصد وزنی جامد مورد مطالعه قرار گرفت. جهت مشخصه یابی خواص، آزمون های وسیکوزیته، پتانسیل زتا، فاکتور NTU و TSI و نرخ رسوب گذاری انجام گردید و نیز خواص ماندگاری سوسپانسیون های مختلف با گذشت زمان بررسی شد. نتایج نشان داد که استفاده از جدا کننده آلفا ترپینیول با غلظت 1/0 درصد وزنی در محیط آبی با pH برابر با 5/2 منجر به ایجاد سوسپانسیون بهینه با ویسکوزیته cp 5/1، پتانسیل زتا mV 56، فاکتور NTU و TSI به ترتیب برابر با 3680 و 9/3 شده است. بررسی ریز ساختاری پوشش سپر حرارتی ایجاد شده ناشی از پاشش پلاسمایی سوسپانسیون بهینه نشانگر ایجاد ساختار ستونی بوده که خصوصیات پایداری و مقاومت بالاتر در برابر اکسیداسیون را در این نوع پوشش ها به همراه خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها

سوسپانسیون؛ نانو ذرات سرامیکی؛ YSZ؛ پایداری؛ پوشش سپر حرارتی

مراجع