نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

روش رسوب­دهی همواره یکی از روش­های مهم در تهیه نانوپودرهای سرامیکی به‌شمار رفته است. در این پژوهش اثر متغیرهای غلظت و مدت زمان پیرسازی، که از مهمترین متغیرهای تاثیرگذار این روش است، بررسی شده است. نانو پودر اکسید ایتریم (ایتریا) به‌روش رسوب‌دهی تهیه شد. از میکرو پودر ایتریا به‌عنوان پیش ماده و از کربنات هیدروژن آمونیوم به‌عنوان عامل رسوب استفاده شد. در روش رسوب‌دهی ترکیب مورد نظر در چهار زمان 3، 6، 12 و 24 ساعت پیرسازی شد. هم‌چنین سه غلظت 25/0، 5/0 و 75/0 مولار برای بررسی غلظت پیش ماده مورد استفاده، بررسی شد. فازهای تشکیل شده در این روش و رفتار گرمایی و اندازه ذرات، توسط پراش­ پرتو ایکس، تحلیل حرارتیگرمایی TG و DTA و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شدند. در هر دو مورد با بررسی زمان پیرسازی و یا غلظت میانگین، حالت بهینه تعیین شد. از تحلیل مشخصه یابی طیف­سنجی فروسرخ (FTIR) نیز برای بررسی و تشخیص پیوندهای ترکیب­ها قبل و بعد از عملیات حرارتی در دماهای 900، 1000 و 1100 درجه­سانتی­گراد استفاده شد.

در این تحقیق، نانوپودر ایتریا آلائیده‌‌ شده با لانتانیم و نئودیمیم به‌روش سل-ژل احتراقی تهیه شد. اسید سیتریک و گلایسین به‌ترتیب به‌عنوان عامل ژل­ساز و احتراق استفاده شد. تأثیر نسبت ­­های مولی اسید سیتریک به گلایسین بر اندازه­ و مورفولوژی دانه ­ها بررسی شد. برای ارزیابی نمونه­ بهینه شده از آزمون­ های پراش‌سنج پرتوایکس (XRD)، تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، تجزیه حرارتی (TG-DTA)، طیف­بینی مادون قرمز با تبدیل فوریه (UV-Vis) و طیف­بینی تبدیل فوریه مادون‌ قرمز (FTIR) استفاده شد. نمونه بهینه، با استفاده از نسبت مولی اسید سیتریک به گلایسین برابر با ۰۶/۱: ۰۶/۱، دارای محدوده اندازه­دانه ۴۰-۳۰ نانومتر و مورفولوژی کاملاً کروی است و هم‌چنین فاقد آگلومره بوده و تراز ­انرژی فرعی برابر با ۲۹/۳ الکترون ولت دارد.