طراحی و ساخت مشعل پلاسمایی برای لایه نشانی آلومینا به روش اسپری پلاسمایی

سبحانیان, صمد

طراحی و ساخت مشعل پلاسمایی برای لایه نشانی آلومینا به روش اسپری پلاسمایی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسنده

صمد سبحانیان

گروه فیزیک، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

چکیده

امروزه لایه نشانی مواد رسانا و دی الکتریک برای تغییر و بهبود سطح کاربردهای زیادی پیدا کرده است. یکی از روش های رایج برای لایه نشانی مواد دیرگداز مانند اکسیدهای آلومینیم، تیتانیوم و سیلیس استفاده از جت پلاسمای تولید شده در مشعل پلاسما می باشد. در این پژوهش پس از شرح مختصر در مورد ویژگی های مشعل پلاسمای طراحی و ساخته شده نتیجه های اولیه کارکرد آن در لایه نشانی آلومینا با استفاده از گازهای کاری نیتروژن و اکسیژن ارایه می شود. بررسی ریخت شناسی سطح های لایه نشانی شده توسط میکروسکپ الکترونی جاروبی و همچنین طیف های پراش پرتو ایکس نمونه ها تشکیل لایه های آلومینا در اندازه های میکرو و نانو را تأیید می کنند. ویژگی های لایه نشانی نانو پودر آلومینای گاما بر روی دو نوع زیر لایه از جنس فولاد ضد زنگ و شیشه پیرکس به روش اسپری پلاسمایی مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی های ریخت شناسی و تغییرهای فازی آلومینا بر روی دو جنس متفاوت زیر لایه با بررسی شکل های میکروسکوپ الکترونی جاروبی و همچنین طیفف های پراش پرتو ایکس مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجهه ها نشان می دهند، آلومینای گاما در اثر گرما مشعل پلاسمایی به نوع آلفا تغییر فاز داده است. همچنین میزان نشست ذره ها در زیر لایه فولاد بیش تر از مورد پیرکس می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] ReecRoth J., "Industrial Plasma Engineering", IOP Publishing: London (2001).

[2] Hippler R., Pfau S., Schmidt M., Schoenbach K.H. (Editors), "Low Temperature Plasma Physics (Fundamentals Aspects and Applications)", Wiley-VCH; Berlin (2001).

[3] GadowR., Keru F., Killinger A., Manufacturing Technology for Nanocomposite Ceramic Structured Materials and Coatings, Material Science and Engineering, B148: 58-64 (2008).

[4] Vijay M., Selvarajan V., Yugeswaran S., Ananthapadmanabhan P.V., Sreekumar K.P., Effect of Spraying Parameters on DepositionEfficiency and Wear Behavior of Plasma Sprayed Alumina-Titania Composite Coatings, Plasma Science and Technology, 11(6): 666- 674 (2009).

[5] Wanga Qi Min B., Gonga Jun., Suna C., Woo Leeb H., Kwang H. K., ZrO₂ and Y₂O₃-Stabilized ZrO₂ Coatings Deposited Using an Arc Ion Plating Technique, Journal of Ceramic Processing Research, 12: 259-264 (2011).

[6] Souza Santos P., Standard Transition Aluminas. Electron Microscopy Studies, Materials Research, 3(4): 104-114 (2004).

[7] Kasprzyk – Hordern B., Chemistry of Alumina, Reactions in Aqueous Solution and Its Application in Water Treatment, Advances in Colloid and Interface Science, 110: 19-48 (2004).

[8] Ching W.Y., Ouyang L., Rulis P., A Initio Study of the Physical Properties of 𝛼-Al2O3: Lattice dynamics, Bulk Properties, Electronic, Bonding, Optical Properties, and ELNES/XANES spectra, Physical Review, B78: 1325- 1338 (2008).

[9] Das S., “Study of Plasma Spray Alumina-Aluminide Composite Coating on Metals”. Ph.D. Thesis Rourkela, India, (2007).

[10] Akdogane E., Cokelier D., Valicius V., Valatkevicius P., A New Method for Immunosensor Preparation: Atmospheric Plasma Torch, Surface Coat.Technol., 201: 2540-2546 (2006).