اثر افزودنی نانو mgcr2o4 عاملدار شده با گروه‌های سیلان بر بهبود خواص فیزیکی، مکانیکی و توزیع‌پذیری در دیر گدازه‌ای منیزیا- کرومیت اتصال مستقیم

در پژوهش حاضر، از روش عاملدار کردن شیمیایی با استفاده از گروه‌های سیلان جهت توزیع یکنواخت نانو ذرات در ماتریس دیرگداز منیزیا کرومیت استفاده شده است. در این راستا اصلاح سطحی نانو ذرات mgcr2o4 با استفاده از عاملدار کردن با گروهای آمینو پروپیل 3تری اتوکسیل سیلان (aptes) انجام گرفت. سپس 1% وزنی نانو ذرات mgcr2o4 (اصلاح شده و اصلاح نشده) به ماتریس دیرگداز منیزیاکرومیت اضافه گردید و تحت پرس تک محوره با فشار mpa 120 و تحت دمای ℃1600 و1400 پخت گردیدند. آنالیزهای xrd, tem به منظور بررسی سنتز نانو ذرات و جهت بررسی حضور گروه‌های عاملی از آنالیزهای ftir, xrd عاملی استفاده شد. آنالیز فازی و ریزساختاری دیر گدازه‌ای منیزیا کرومیت با استفاده از آنالیزهای xrd و sem صورت پذیرفت. همچنین خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه‌ها با استفاده از استانداردهای din صورت پذیرفت. بررسی‌های xrd و ftir حاکی از حضور گروه‌های سیلان بر سطح نانو ذرات می‌باشد. بررسی‌های dls نشان‌دهنده‌ی کاهش سایز ذرات و عدم آگلومراسیون ذرات در حضور گروه‌های سیلان بود، نتایج uvنانو ذرات عاملدار شده جذب بیشتری و درنتیجه توزیع‌پذیری بهتری را نشان داد. نتایج xrd نشان‌دهنده‌ی افزایش شدت فاز اسپینل ثانویه در حضور نانو ذرات عاملدار شده با گروه‌های سیلان می‌باشد که می‌تواند به دلیل توزیع بهتر نانو ذرات و درنتیجه نقش موثرتر آن در جوانه‌زنی فاز اسپینل و بهبود پخت حالت جامد و اتصال مستقیم بین دانه‌ها شود که نتیجه آن در بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی مشهود می‌باشد.

The Effect of Nano MgCr2O4 Functionalized By Silanol Group to Improve Physical and Mechanical Properties of Direct Bonded Mag- Chrome Refractories

In this research in order to disperse nano additives through the matrix of mag chrome refractories, a novel approach by using the silanol surface group was reported. In this regard, the modified of nano MgCr2O4 particles have been done by functionalizing of MgCr2O4 by 3(thriethoxsilyl)propyl amine (APTES) silanol group. Then 1% MgCr2O4 nano additives (with and without surface group) were added to mag chrome matrix and pressed under a uniaxial press at 120 MPa pressure and then fired at 1600 ℃. XRD and TEM analysis were used to evaluate the synthesis of nano particles. FTIR and XRD analysis were carried out to investigate the presence of surface group of nano particles. Phase analysis and microstructure investigation have been done by XRD and SEM analysis.  The physical and mechanical properties, were determined according to the respective DIN standards. Also XRD and FTIR analysis confirmed the presence of functionalized groups on the surface of nano particles. DLS analysis of functionalize and not functionalized nanoparticles shows the the decrease of particle size in presence of silanol groups,  the UV analysis confirmed better dispersion of nano particles due to higher adsorption of functionalized nano particles.  XRD results of magchrome samples showed increasing of secondary spinel in presence of functionalized nano additives which could related to better dispersion of nano additives which caused to promote nucleation of spinel phases and result in solid state sintering and could effect on the physical and mechanical properties.