بررسي تأثير نانو ذرات آلومينا بر خواص فيزيكي و مكانيكي كاشي كف

Investigation the effect of alumina nanoparticle on the physical and mechanical properties of floor tiles

امروزه استفاده از افزودني هاي نانو ذرات به عنوان يك تكنيك ساده و موثر براي بهبود خواص سراميك ها مورد توجه زيادي قرار گرفته است. در اين تحقيق به بررسي تاثير نانو ذرات آلومينا بر خواص فيزيكي و مكانيكي كاشي كف پرداخته شد. به اين منظور مقدار 5 درصد وزني نانو ذرات آلومينا به پودر كاشي كف اضافه و نمونه ها با روش پرس تك محوره با فشار MPa 250 تهيه گرديد. نمونه ها در دماي 1100 درجه سانتيگراد به مدت 2 ساعت تف جوشي شدند. خواص فيزيكي نمونه ها شامل چگالي، درصد تخلخل و درصد جذب آب و خواص مكانيكي شامل استحكام فشاري و مقاومت سايش مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد استفاده از نانو ذرات آلومينا منجر به بهبود چگالي و هم چنين كاهش تخلخل و درصد جذب آب بدنه كاشي كف به مقدار قابل توجهي شده است. استحكام فشاري كاشي كف از MPa 175 به مقدار MPa 265 براي بدنه كاشي كف حاوي افزودني نانو ذرات آلومينا افزايش يافت. طبق نتايج تست سايش، استفاده از نانو ذرات آلومينا موجب كاهش ضريب اصطكاك و بهبود مقاومت سايشي كاشي كف گرديد. بهبود در خواص مكانيكي در حضور نانو ذرات آلومينا را مي توان به درصد تخلخل كمتر و مقدار فاز مولايت بيشتر نسبت داد.

Nowadays, the use of nanoparticle additives as a simple and effective technique to improve the properties of ceramics has received much attention. In this study, the effect of alumina nanoparticles on the physical and mechanical properties of floor tiles was investigated. For this purpose, 5 wt% of alumina nanoparticles were added to the floor tile powder and samples were prepared by uniaxial pressing method with 250 MPa. The samples were sintered at 1100 ° C for 2 hours. The physical properties of the samples including density, porosity and water absorption and mechanical properties including compressive strength and abrasion resistance were investigated. The results showed that the use of alumina nanoparticles has improved the density as well as reduced the porosity and water absorption of the floor tile body. The compressive strength of the floor tile increased from 175 MPa to 265 MPa for the floor tile body containing the alumina nanoparticles. According to the abrasion test results, the use of alumina nanoparticles reduced the coefficient of friction and improved the abrasion resistance of the floor tile. The improvement in mechanical properties in the presence of alumina nanoparticles can be attributed to a lower porosity and a higher mullite phase.