بهبود سنتز نانو پودر زیرکنیوم دی بوراید به روش سل-ژل با پیش سازنده ­های زیرکنیوم آلکوکسید و بوریک اسید

در تحقیق حاضر، پودرهای زیرکنیوم دی بوراید (zrb2) با مورفولوژی و اندازه ذرات نانومتری مناسب به روش سل-ژل سنتز و پارامترهای موثر بر خواص سل و پودر نهایی بررسی شد. از زیرکنیوم آلکوکسید به عنوان منبع زیرکنیوم و از اسید بوریک به عنوان منبع بور استفاده گردید. اندازه ذرات پیش سازنده در ابعاد نانومتری با استفاده از پارامتر ph در داخل سل کنترل شدندو تشکیل جوانه های اولیه فاز زیرکنیوم دی بوراید و میزان بلوری شده آنها با استفاده از پارامتر دما بررسی گردید. به منظور ارزیابی مکانیسم تشکیل محصول در طی فرآیند سل-ژل، از روش های tem، sem، dta / tg ، xrd، ftir و dls استفاده شده است. تجزیه و تحلیل dls نشان داد که اندازه ذرات پیش سازنده در داخل سل در عدد ph کمتر از5، زیر 10 nm بودند. اندازه گیری ویسکوزیته و پتانسیل زتا در داخل سل نشان داد که در منطقه اسیدی با افزایش ph پایداری ذرات کاهش می یابد. مخلوط کردن ذرات پیش سازنده در ابعاد مولکولی در داخل سل یکی از دلایل مهم در کاهش دمای سنتز ذرات زیرکنیوم دی بوراید بود. تجزیه و تحلیل ftir روی پیوندهای شیمیایی نشان داد که پیوندzr-b در داخل پودر ژل تشکیل شده است. تجزیه و تحلیل dta نشان داد که جوانه های اولیه ذرات زیرکنیوم دی بوراید در دمای حدود °c 1320 تشکیل شده است. مشاهدات xrd نشان داد که جوانه های اولیه فاز زیرکنیوم دی بورایددر دمای حدود °c 1500 کریستالیزه شده و رشد یافته اند.تحقیقات سطحی نشان داد که سطح ویژه ذرات سنتز شده زیرکنیوم دی بوراید معادل 115 متر مربع در گرم است و همچنین سطوح این ذرات متخلخل بوده و اندازه این تخلخل ها در محدوده مزو است. تجزیه و تحلیل sem نشان داد که اندازه ذرات زیرکنیوم دی بوراید با مورفولوژی همگن در محدوده 50 nm است. در نهایت، تجزیه و تحلیل ریزساختاری tem نشان داد که ذرات زیرکنیوم دی بوراید به طور یکنواخت و منظم در ابعاد بسیار ریز تشکیل شده است.