تاثیر نانوذرات ایتریا بر پایداری ساختاری آئر وژل سیلیکا در دمای بالا

در این تحقیق به بررسی اثر نانوذرات ایتریا (Y۲O۳) بر پایداری ساختاری آئروژلهای سیلیکا در دماهای بالا پرداخته شده است . یکی از مهمترین دلایل افت عملکرد حرارتی آئروژلهای سیلیکا فروپاشی ساختاری آنها در دمای بالا است . دو نمونه از طریق روش سل -ژل سنتز و تحت خشک کردن محیطی قرار گرفت : آئروژل سیلیکا خالص و نانوکامپوزیت حاوی ۱۰ درصد حجمی نانوذرات ایتریا. نانوذرات ایتریا بصورت فیزیکی به ساختار آئروژل سیلیکا اضافه شدند. تکنیک های مشخصه یابی مختلفی از جمله پراش پرتو ایکس ، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه ، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی ، ایزوترمهای جذب-واجذبی نیتروژن، تجزیه و تحلیل مساحت سطح (BET)، توزیع اندازه منافذ (BJH) و اندازهگیری انقباض خطی در دماهای بالا انجام شد. تصاویر FESEM توزیع یکنواخت نانوذرات ایتریا را در زمینه آئروژل سیلیکا نشان داد. نتایج XRD و FTIR ترکیب موفقیت آمیز نانوذرات ایتریا را در زمینه آئروژل سیلیکا تایید کردند. نانوکامپوزیت با ۱۰ درصد حجمی ایتریا با جلوگیری از کاهش سطح ویژه به میزان ۸۱/۴۰ درصد و جلوگیری ۲۸/۳۱ درصدی در کاهش حجم منافذ نسبت به آئروژل سیلیکا در دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد پایداری ساختاری بهتری را نشان داد. علاوه بر این ، این نانوکامپوزیت ۵/۱۱ درصد انقباض خطی کمتری را در محدوده دمایی ۶۰۰-۱۲۰۰ درجه سانتی گراد نسبت به آئروژل سیلیکا نشان داد. این یافته ها نشان می دهد که نانوپودر ایتریا به طور قابل توجهی پایداری ساختاری آئروژلهای سیلیکا را افزایش می دهد و آنها را برای کاربردهای در دمای بالا مناسب تر می کند.

کلیدواژه ها:

آیروژل سیلیکا ، پایداری ساختاری ، سل ژل ، نانوکامپوزیت ، نانوذرات ایتریا