Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 175317
تاریخ انتشار : 10 مهر 1393 0:0
تعداد مشاهدات : 28

مریم باری، محقق طرح

نانو سرامیک های مایکروویو دی الکتریک در ایران ساخته شد

یکی از کاربردهای اصلی این سرامیک ها در ساخت قطعات ذخیره سازی انرژی، نوسان گرها و فیلترها برای انتقال اطلاعات مورد نظر از طریق امواج مایکروویو در سیستم های ارتباطاتی، سیستم حمل و نقل هوشمند و ارتباطات ماهواره ای است...
محققان دانشگاه تربیت مدرس به کمک روشی ساده و کم هزینه، موفق به تولید سرامیک های مایکروویو دی الکتریک با خواص دی الکتریک عالی و قابل استفاده در محیط هایی با دمای متغیر شدند. مریم باری کارشناس ارشد مهندسی مواد از دانشگاه تربیت مدرس تهران و محقق طرح در این باره اظهار کرد: سرامیک های مایکروویو دی الکتریک نقش کلیدی در ارتباطات بی سیم ایفا می کنند. یکی از کاربردهای اصلی این سرامیک ها در ساخت قطعات ذخیره سازی انرژی، نوسان گرها و فیلترها برای انتقال اطلاعات مورد نظر از طریق امواج مایکروویو در سیستم های ارتباطاتی، سیستم حمل و نقل هوشمند و ارتباطات ماهواره ای است. وی افزود: این مواد به دلیل کاهش اندازه و هزینه در تجهیزات نام برده، تحولی بزرگ ایجاد کرده است. یکی از مشکلات اساسی در کاربرد سرامیک های مایکروویو دی الکتریک این است که به طور هم زمان نمی توان ثابت نفوذپذیری و ضریب کیفیت بالا و همچنین ضریب دمایی فرکانس رزونانس نزدیک به صفر داشت. باری تصریح کرد: تحقیقات فراوانی برای ارتقای خواص مایکروویو دی الکتریک سرامیک ها صورت گرفته است. در این مطالعه، سرامیک Li2ZnTi3O8 با استفاده از افزودنی ذرات دی اکسید تیتانیوم در دو محدوده اندازه ی نانو و میکرون ساخته شد تا تأثیر اندازه ذرات و درصد دی اکسید تیتانیوم به عنوان افزودنی بر روی دانسیته، ریزساختار و خواص مایکروویو دی الکتریک این سرامیک بررسی شود. وی در ادامه افزود: ما تلاش کردیم تا با افزایش دانسیته ی کامپوزیت TiO2 -Li2ZnTi3O8 با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم به روشی جهت رفع مشکل ذکر شده دست یابیم. در واقع استفاده از نانو ذرات، دانسیته ی نمونه را افزایش و دمای تف جوشی (سینتر) را کاهش می دهد. خواص سرامیک مایکروویو دی الکتریک به شدت تحت تأثیر دانسیته است. با افزایش دانسیته، ضریب نفوذپذیری و کیفیت سرامیک ارتقا می یابد. متأسفانه، سرامیک LZT دارای مقدار ضریب دمایی فرکانس رزونانس منفی است که کاربردش را محدود می کند. بنابراین، این مقدار باید به صفر نزدیک شود، در حالی که مقادیر ضریب نفوذپذیری و فاکتور کیفیت تغییری نکند که افزودن ذرات دی اکسید تیتانیوم این مشکل را حل کرده است. وی خاطرنشان کرد: در این بررسی، افزودن نانو ذرات، به طور قابل ملاحظه ای دانسیته را بهبود داده و یک ریزساختار متراکم و یکنواخت را ایجاد می کند. به عبارتی، استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم تخلخل را کاهش داده و منجر به افزایش دانسیته ی خام شده است. این افزایش دانسیته منجر به ارتقای ثابت دی الکتریک و ضریب کیفیت می شود و از طرفی سرامیک پایدار حرارتی با ضریب دمایی فرکانس رزونانس نزدیک به صفر تولید می کند. محقق طرح با بیان این که این نتایج در مقایسه با پژوهش های قبلی بسیار ارزنده و جدید است، گفت: مطالعات گذشته نشان داده که با افزایش پودر دی اکسید تیتانیوم به سرامیکLZT، مقدار به سمت صفر می رود که گزینه ی مطلوبی است. با این حال ضریب کیفیت این کامپوزیت به طور چشمگیری کاهش می یافت. درنتیجه، به دلیل ضریب کیفیت پایین تر این کامپوزیت ها در مقایسه با سرامیکLZT، عملکرد محصول نهایی افت می کرد. اما، تأثیر اندازه ذرات دی اکسید تیتانیوم، به ویژه با ابعاد نانو ذره، هنوز بررسی نشده بود. این محققان برای بررسی این موضوع، سرامیک های مایکروویو دی الکتریک با ترکیب چهار درصد وزنی را از پودر دی اکسید تیتانیوم به روش واکنش حالت جامد متداول سنتز کرده اند. برای این منظور، پودر دی اکسید تیتانیوم را با اندازه ذرات مختلف (نانو ذرات ۵۰ نانومتری و پودر با اندازه میکرون) به سرامیک LZT اضافه کرده و تأثیر اندازه ذرات را به عنوان افزودنی بر روی دانسیته، ریزساختار و خواص مایکروویو دی الکتریک این سرامیک بررسی کرده اند. به گفته باری، این سرامیک ها که در مرحله ی آزمایشگاهی است، با مواد اولیه ی ارزان و در دسترس ساخته شده و در صنایع مخابرات و ارتباطات قابل کاربرد است. نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری مریم باری، دکتر احسان طاهری نساج عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس تهران و حمید تقی پور ارمکی، کارشناس ارشد مهندسی مواد است، در مجله American Ceramic Society منتشر شده است.