سنتز نانو ذرات منيزيا به روش شيميايي و تاثير آن بر خواص فيزيكي آلوميناي زينتر شده

Synthesis of MgO nano particles by chemical method and effect on physical properties of sintered alumina

پودر نانو اكسيد منيزيم با استفاده از نيترات منيزيم شش آبه و اسيد اگزاليك بعنوان مواد اوليه و اتانول بعنوان حلال سنتز شده است. اين فرايند شامل تشكيل ژل و خشك كردن آن در ?C 100 به مدت 24 ساعت براي تشكيل اگزالات منيزيم دو آبه و تجزيه شدن آن در دماي?C600 به مدت 2 ساعت براي تشكيل نانو پودر منيزيا مي باشد. جهت بررسي اثر نانو پودر سنتز شده بر خواص آلومينا مقدار 5/0 ، 3/0 ،1/0 درصد وزني از آن به آلومينا اضافه گرديد. نمونه هاي تهيه شده در دماي ?C1570 به مدت چهار ساعت تحت اتمسفر آرگون زينتر گرديدند. جهت بررسي اثر دما بر خواص فيزيكي آلومينا، تركيب آلومينا حاوي 1/0 درصد منيزيا در محدوده دمايي?C 1650-1500تحت اتمسفر ارگون به مدت 4 ساعت زينتر گرديد. مشاهدات ريزساختاري توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي و عبوري ارزيابي و دانسيته نمونه ها توسط روش ارشميدس محاسبه گرديد. مشخص گرديد كه با افزايش درصد منيزيا فاز اسپينل در ساختار آلومينا تشكيل شده و در طي فرايند زينترينگ به مرز دانه ها نفوذ كرده و باعث قفل شدن مرز دانه ها و درنتيجه كاهش اندازه دانه مي شود. اين كاهش اندازه دانه باعث بهبود خواص فيزيكي آلوميناي زينتر شده ميگردد.

Magnesium oxide nano powder is synthesized using magnesium nitrate hexahydrate and oxalic acid as precursors with ethanol as a solvent. The process involves gel formation, drying at 100 ?C for 24hour to form magnesium oxalate dehydrate [?-MgC2O4 _ 2H2O] and its decomposition at 500?C for 2 hours to yield MgO powder. For investigation of synthesized nano powder on properties of sintered alumina, 0.1, 0.3, 0.5 weight percent of MgO is added to alumina. Then prepared samples are sintered at 1570 ?C for 4 hours in Argon atmosphere. For investigation of temperature effect on physical properties of sintered alumina, 0.1 percent of MgO is added to alumina and sintered between 1500-1650?C for 4 hr in Argon atmosphere. Microstructure studies have done by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Outcome results show that with increase percent of MgO, spinel phase (MgAl2O4) has been formed in structure of alumina and during of sintering process has diffused through the grain boundries and pin the grain boundries and finally lead to decrease of grain sizes. Because of this decrease of grain size physical properties of sintered alumina have improved.