تهيه لايه نازك TiO2 بر روي زيرلايه كاشي لعاب ديده و تغيير رفتار آبدوستي به آبگريزي

هدف از اين تحقيق ايجاد پوشش TiO2 بروي زيرلايه كاشي با استفاده از روش سل - ژل و غوطه وري مي باشد. در ابتدا پوشش TiO2 از روش سل ژل تهيه گرديد و سپس لايه نشاني در سه مرحله با مدت زمان هاي غوطه وري متفاوت ( s60، 40 ،20) انجام گرفت و در نهايت نمونه ها در دماي ℃ 450 كلسينه شدند. مشخصات فازي و ريزساختاري نمونه ها با استفاده از آناليز اشعه ايكس و ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد تحليل قرار گرفت. در نمونه هاي با زمان غوطه وري 20 و40 ثانيه فازهاي غالب، فازهاي زيرلايه شامل مولايت و كوراندوم مي باشند، درحالي كه در نمونه با زمان غوطه وري 60 ثانيه فاز غالب فاز آناتاز مي باشد. بررسي هاي ريز ساختاري با استفاده ازميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان داد كه در زمان هاي اوليه لايه نشاني، جوانه هاي اوليه TiO2 تشكيل مي گردد و با افزايش زمان لايه نشاني، پوششي در حدود nm 50 روي جوانه هاي اوليه رشد مي يابند. نتايج ميكروسكوپ نيروي اتمي نشان داد كه كسر تخلخل سطحي نمونه ها و زبري سطح با افزايش ضخامت لايه نشاني از نمونه ها با زمان غوطه وري 20 ثانيه تا زمان غوطه وري 60 ثانيه افزايش مي يابد. براي اصلاح سطح و كاهش انرژي سطحي پوشش TiO2 از اسيد استئاريك استفاده شده است. پس از اصلاح سطح نمونه ها، نمونه با زمان غوطه وري 20 ثانيه داراي رفتار آبدوست و نمونه ها با زمان غوطه وري 40 و 60 ثانيه رفتار آبگريزي نشان دادند. زواياي تماس نمونه ها با زمان غوطه وري20 ،40 و60 ثانيه به ترتيب ° 99.01 ، °91.23 و °74.42 به دست آمدند. در نهايت مقاومت به سايش پوشش ها با استفاده از آزمون سايش پين روي ديسك ارزيابي شدند و ميانگين ضريب اصطكاك براي پوشش TiO2 براي هر سه نمونه 0.2 به دست آمد.