ساخت و مشخصه یابی نانو ذرات مس با استفاده از روش ماشینکاری تخلیه الکتریکی به کمک ارتعاشات فراصوتی

امروزه استفاده از نانوذرات فلزی در صنایع مختلف به اندازه‌ای گسترش یافته‌است که لزوم یافتن روش‌های نوین در زمینه‌ی تولید نانوذرات به یک چالش تبدیل شده است. یکی از روش‌های نسبتاً جدید در زمینه‌ی تولید نانوذرات، روش تخلیه‌ی الکتریکی در محیط مایع می‌باشد که به‌دلیل ارزان بودن فرآیند و سازگار بودن با محیط زیست، نسبت به سایر روش‌های تولید نانوذرات، بیشتر مورد استقبال قرار گرفته است. در این پژوهش با طراحی و ساخت سیستم تولید ارتعاشات فراصوتی و همراه نمودن آن با فرآیند تخلیه الکتریکی، اقدام به تولید نانوذرات مس در محیط مایع دی‌الکتریک آب دی‌یونیزه خالص شده است. تأثیر پارامترهای مختلف ماشین‌کاری نظیر: شدت جریان، زمان روشنی و خاموشی جرقه و اثر ارتعاشات فراصوتی بر روی اندازه‌ی ذرات تولیدی، نرخ تولید، پایداری ذرات معلق در مایع و درصد فراوانی ذرات بررسی شده است. به‌منظور مشخصه‌یابی ذرات تولیدی، از آزمون‌های طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) برای تشخیص خلوص نانوذرات، آزمون تفرق دینامیکی نور (DLS) برای تعیین درصد فراوانی و همچنین میانگین اندازه‌ی ذرات محلول در مایع دی‌الکتریک، و در نهایت برای تعیین اندازه‌ی ذرات تولید شده، از تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با گسیل میدانی (FESEM) استفاده شده است. طبق نتایج به‌دست آمده، خلوص نانو ذرات مس تولید شده بیشتر از 95% می‌باشد. با اعمال ارتعاشات فراصوتی، پایداری ذرات افزایش یافته و زمان ته‌نشین شدن ذرات تا بیشتر از 5 ماه افزایش یافته است. همچنین درصد فراوانی ذرات کوچکتر از 100 نانومتر، بیشتر از 70% شده است.