اثر pH و كلسيناسيون بر عبور اپتيكي سراميك ‌هاي آلوميناييSPS شده

در اين پژوهش، سراميك آلوميناي شفاف با فرايند تف جوشي جرقه اي پلاسما (SPS) توليد شد. دراين‌راستا، در تحقيق حاضر، فرايند توليد اين سراميك ها با استفاده از روش رسوب شيميايي در حضور كمك تف جوش هاي نيترات منيزيم و نيترات لانتانيوم و با استفاده از پودر آلفا-آلومينا با اندازه ذرات (200 و 1000 نانومتر) انجام شد. دوغاب حاصل از پودر آلومينا، نيترات منيزيم و نيترات لانتانيوم، در دماي 80 درجه سلسيوس خشك شد و كلسيناسيون در 800 درجه سلسيوس انجام شد. به اين منظور، سوسپانسيون از نانوذرات آلومينا با ppm 100 اكسيد منيزيم و ppm 100 اكسيد لانتانيوم با استفاده از نمك هاي نيترات منيزيم و نيترات لانتانيوم توليد شدند. به‌منظور ارزيابي خواص ساختاري و ريزساختاري پودرهاي توليدشده، بر روي نمونه‌ها آزمون هاي پراش پرتوي ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FESEM) انجام شد. تف جوشي در دماي 1500 درجه سلسيوس، مدت زمان نگهداري 15 دقيقه و فشار 70 مگاپاسكال انجام شد. آزمون عبور نور مادون قرمز نشان داد كه در حضور كمك تف جوش هاي اكسيدهاي منيزيم و لانتانيوم، عبور نور در نمونه 200 نانومتر، 65 درصد حاصل شد. نمونه 1000 نانومتر SPS شده، از شفافيت بسيار كمي برخوردار شد و دانسيته بالك اين نمونه 96 درصد دانسيته تئوري آلفا-آلومينا را شامل شد. از سوي ديگر، حضور كمك تف جوش ها به واسطه افزايش چگالي نمونه ها و نيز جلوگيري از رشد دانه در مرحله تف جوشي سبب ايجاد شفافيت در سراميك توليدي شد. به‌منظور تعيين سازوكار كمك تف جوش ها آناليز EDS-Line انجام شد و نشان داد كه اكسيد لانتانيوم در مرزدانه هاي آلومينا قرار گرفته و از رشد دانه آلومينا در طي تف جوشي ممانعت كرده است و اكسيد منيزيم با تشكيل شبكه اسپينل افزايش چگالي آلفا-آلومينا را درپي داشته است و همين سازوكار منجر به شفافيت در نمونه ها شده است. همچنين، تنظيم pH و عمليات كلسيناسيون در روش رسوب شيميايي منجر به افزايش عبور نور مادون قرمز از 60 به 65 درصد در عدد موجي1/cm  1550 شده است.