روشی جدید در تولید نانوکامپوزیت‌ها

 مهندسان دانشگاه فردوسی مشهد، موفق به ارائه روشی
جدید برای سنتز مستقیم نانوکامپوزیت‌ها از اکسیدهای فلزی شده‌اند.

سنتز مکانوشیمیایی یکی از کاربردهای آلیاژسازی مکانیکی بوده که بر مبنای
تهیه مواد به کمک واکنش‌های شیمیایی است و با انرژی حاصل از آسیاکاری انجام
می‌شود. این روش، روش مناسبی برای سنتز انواع نانوکامپوزیت‌ها، ترکیبات آلی
و غیرآلی، اکسیدها و ترکیبات بین فلزی است.

مهندس مریم‌السادات مرعشی، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه
فناوری نانو گفت: «هدف اصلی در این پژوهش، اثبات امکان فعال‌سازی واکنش
گرماگیر احیا کربوترمی اکسیدهای فلزی در حضور واکنش گرمازای احیا
آلومینوترمی و در نتیجه تهیه کامپوزیت نانوساختار برنج- آلومینا بوده است».

وی در ادامه افزود: «در این پژوهش، تأثیر واکنش‌های احیا آلومینوترمی بر
تسریع و تسهیل واکنش‌های احیا کربوترمی به منظور تولید کامپوزیت نانوساختار
برنج- آلومینا به روش مکانوشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور
از عناصر کربن و آلومینیوم به عنوان عوامل احیا کننده اکسیدهای مس و روی
استفاده شده و با انجام محاسبات ترمودینامیکی تغییرات دمای آدیاباتیک واکنش
کلی احیا نسبت به مقادیر کربن و آلومینیوم اولیه رسم و چهار دمای آدیاباتیک
۲۹۸، ۱۳۰۰، ۱۸۰۰ و ۲۳۰۰ برای انجام آزمایشات آسیاکاری انتخاب گردیده است».

نمونه‌های آسیاکاری شده در زمان‌های مختلف تحت آزمایش‌های XRD قرار
گرفته‌اند. همچنین از تصاویر TEM نیز به منظور بررسی نانوساختار بودن
کامپوزیت حاصل استفاده گردیده است.

نتایج بدست آمده از آزمایشات نشان داد که در ترکیباتی که دمای آدیاباتیک
بیشتر یا مساوی ۱۸۰۰K دارند، واکنش‌ها به صورت ناگهانی فعال می‌شوند و
هم‌زمان با احیا آلومینوترمی، احیا کربوترمی نیز رخ می‌دهد، به طوری که پس
از سه ساعت آسیاکاری، کامپوزیت نانوساختار برنج-آلومینا تولید می‌گردد.

جزئیات این پژوهش که با راهنمایی دکتر جلیل وحدتی خاکی انجام شده، در
مجلهJournal of Alloys and Compounds (جلد ۴۸۲، صفحات ۵۲۲–۵۲۵، سال ۲۰۰۹)
منتشر شده است.