در این پژوهش، اثر نانوساختار و روش ساخت بر رفتار حسگر گازی اکسید روی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، نانو پودر اکسید روی تجاری و نانومیله ها و نانوالیاف اکسید روی سنتز شده به روش هیدروترمال و الکتروریسی (به ترتیب) به عنوان سه نانوساختار مورد مطالعه به کار گرفته شدند. برای بررسی اثر روش ساخت، از دو روش شامل الف- لایه نشانی از طریق اعمال میدان های الکتریکی متناوب غیر یکنواخت و ب- تشکیل لایه از طریق نشست از درون دوغاب برای نانوپودر اکسید روی استفاده گردید. در لایه نشانی به روش اعمال میدان الکتریکی، ابتدا پارامترهای مختلف اثرگذار بر الگوی نشست ذرات شامل فرکانس، ولتاژ، غلظت و زمان لایه نشانی بررسی شده و مکانیزم های غالب نشست در محدوده ی فرکانس khz 10-hz 1/0 به کمک الکترودهای هم صفحه ی طلا مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به دست آمده از مطالعات میکروسکوپ نوری و sem نشان داد که اگر چه لایه ی تشکیل شده در فرکانس های پایین دارای ترک است، نانوذرات اکسید روی در khz 10 تمایل به تشکیل زنجیره های مروارید در امتداد خطوط میدان الکتریکی و ایجاد لایه ای عاری از ترک دارد. در رابطه با نانو الیاف و نانومیله ها نیز فرکانس khz 10 به چینش ذرات در امتداد خطوط میدان الکتریکی و پل زدن الکترود انجامید که روندی مطلوب در ساخت حسگر گاز به شمار می آید. به این ترتیب، ولتاژ v 35 و فرکانس khz10 برای ساخت لایه های نهایی حسگر انتخاب گردید. آزمون های حسگری گاز با استفاده از الکترودهای شانه ای پلاتینی و در محدوده ی غلظتی ppm 17-1 از گاز no2 صورت پذیرفت و نشان داد که تمامی حسگرها دارای پاسخ های پایدار و خطی در محدوده ی غلظت ذکر شده و بازه ی دمایی c? 500-250 هستند. حسگر ساخته شده در khz 10 نسبت به حسگر نشست داده شده از دوغاب از حساسیت بیشتری بود. برای هر سه نانوساختار به کار گرفته شده، بیشترین پاسخ به گاز no2 در دمای ?c 250 به دست آمد و با افزایش دما تا ?c 550 پاسخ ها روند کاهشی از خود نشان دادند. بر اساس نتایج به دست آمده از آزمون های دینامیک حسگری، کم ترین زمان پاسخ و بازیابی به ترتیب برای نانوالیاف (کمتر از s 40) نانومیله (کم تر از s 60)، و نانوپودر (کمتر از s 100) اکسید روی به دست آمد.

در این پژوهش سنتز نانو بلورک های lsm (lanthanum strontium manganite) به منظور استفاده درکاتد پیل سوختی اکسید جامد به روش هم رسوبی مورد بررسی قرار گرفته است. اکسید لانتانیوم (la2o3)، کربنات استرانسیوم (srco3) و کربنات منگنز آبدار (mnco3.xh2o) به عنوان ماده اولیه انتخاب گردیده است. برای ایجاد محلول های نیترات لانتانیوم، نیترات استرانسیوم و نیترات منگنز، مقادیر توزین شده اولیه در اسید نیتریک غلیظ به طور کامل حل شدند. محلول به دست آمده به صورت قطره ای (10 قطره بر دقیقه) به حمام رسوب حاوی محلول اگزالات آمونیوم اضافه شد تا رسوب پیش ماده la–mn–sr به طور کامل صورت پذیرد. ph حمام رسوب با افزودن همزمان محلول آمونیاک بر روی هم زن تنظیم و تثبیت شد؛ شرایط آزمایش مانند دما ، ph و سرعت هم زدن حمام رسوب بر ترکیب و مورفولوژی رسوب حاصل بررسی شد. نتایج نشان می دهد برای رسیدن به پیش ماده اولیه باید ph حمام رسوب بیشتر از 10 باشد. همچنین با افزایش سرعت همزدن حمام رسوب می توان به مورفولوژی متفاوتی از رسوب دست یافت. براساس مطالعات dta وtga، دمای مورد نیاز برای کلسیناسیون در حدود ?c 1000 برای مدت 3 ساعت مشخص گردید. با استفاده از نتایج xrd و با استفاده از معادله ویلیامسون - هال اندازه کریستالیت برابر nm 46 بدست آمد. نتایج psa نشان داد که دانه بندی پودر نهایی ریز دانه و میکرونی است. به منظور بررسی کاربردی، پودر lsm به همراه 40 % حجمی گرافیت ریزدانه را با استفاده از اتیلن گلیکول و چسب cmc 1/0 درصد به دو روش رنگ کاری و چاپ اسکرین بر روی پایه ysz آغشته گردید؛ در نهایت پوشش حاصل پس از خشک شدن در دمای ?c 110، در دمای ?c 1300 به مدت 3 ساعت زینتر شد. نتایج حاصل نشان می دهد که هر دو قابل قبول بوده و با توجه به ضخامت مورد انتظار قابل استفاده می باشد.

یافتن روشی مقرون به صرفه برای ساخت الکترولیت پیلهای سوختی جامد اکسیدی از موضوعات بحث برانگیز در طول سالهای اخیر بوده است. یکی از روشهای پیشنهادی برای ساخت الکترولیتی با ضخامت کم و متراکم بر روی الکترود متخلخل، روش لایه نشانی الکتروفورتیکی بوده است. تا کنون حلالهای مختلفی برای لایه نشانی الکتروفورتیکی زیرکونیای تثبیت شده توسط ییتریا پیشنهاد شده اند، اما تلاشهای کمی برای مقایسه این حلالها صورت گرفته است. در این تحقیق اثر گذشت زمان بر رفتار پودر زیرکونیای تثبیت شده توسط ییتریا در حلالهای غیر آبی که عبارتند از: اتانل، ایزوپروپانل، n-پروپانل، اسیل استن، استن، مخلوط استن-اتانل (به نسبت 3 به 1) و مخلوط اتانل-استیل استن (به نسبت 1 به 1) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور هدایت الکتریکی، تحرک پذیری الکتروفورتیکی و پایداری سوسپانسیونها (اندازه گیری حجم رسوب و منطقه شفاف)، در طول زمان 6 تا 7 روز ارزیابی شد. لازم به ذکر است که به جز مخلوط اتانل-استیل استن، به هر سوسپانسیون میزان 0 تا g/l8/0 ید اضافه شد. آزمونها نشان دادند که سوسپانسیونهای الکلی محتوی ید رسانایی کمتری نسبت به سوسپانسیونهای کتونی و سوسپانسیونهای مخلوط با درصد ید مشابه دارند. با این حال سوسپاسیونهای کتونی و سوسپانسیونهای مخلوط تغییرات رسانایی کمتری با زمان از خود نشان می دهند. همچنین مشخص گردید اگر چه ید می تواند تحرک پذیری الکتروفورتیکی سوسپانسیونهای اتانل، استن، استیل استن و مخلوط استن-اتانل را افزایش دهد، اما اثر آن بر تحرک پذیری الکتروفورتیکی سوسپانسیونهای n-پروپانل و ایزوپروپانل ناچیز است. همچنین آزمایشات پایداری نشان دادند که افزودن ید به عنوان روانساز چندان پایداری سوسپانسیونهای الکلی را بهبود نمی بخشد و حتی در مورد ایزوپروپانل چنانچه غلظت ید بیشتر از g/l2/0 باشد با گذشت زمان، سوسپانسیون ناپایدار می شود. در نهایت سوسپانسیون مخلوط استیل استن-اتانل به خاطر تغییر خواص ناچیزی که با گذشت زمان دارد، رسانایی کم و تحرک پذیری الکتروفورتیکی بالا بهترین انتخاب برای لایه نشانی زیرکونیای تثبیت شده توسط ییتریا در این تحقیق شناخته شد. در ادامه لایه هایی با کیفیت خوب و بدون ترک توسط لایه نشانی الکتروفورتیکی از سوسپانسیون مخلوط استیل استن-اتانل بر روی پایه اکسید نیکل-زیرکونیای تثبیت شده توسط ییتریا که به وسیله اعمال لایه ای از گرافیت بر روی پایه هادی شده بودند، ایجاد گردید. در این عمل لایه نشانی میدانهای 25، 50، 75، و v/cm100 و زمانهای به ترتیب 6، 3، 2 و 5/1 دقیقه انتخاب شدند. ضخامتهای اندازه گیری شده توسط sem نشان دادند که اگر چه حاصل ضرب میدان الکتریکی در زمان لایه نشانی طی این آزمونها ثابت بودند، با این حال ضخامت لایه تشکیل شده با افزایش میدان الکتریکی اعمالی افزایش می یابد. در ادامه کار زینتر کردن لایه های تولید شده تحت میدان الکتریکی v/cm75 و زمان لایه نشانی 2 دقیقه، نشان دادند که زینتر کردن در دمای °c1250 و به مدت 2 ساعت برای تولید لایه ای متراکم و نفوذ ناپذیر کافی نمی باشد. با این حال عمل زینتر کردن در دمای °c1400 و به مدت 2 ساعت باعث شد که لایه ای بدون ترک، متراکم و بدون وجود حفرات ریز در داخل ساختار آن، تولید شود. ضخامت لایه نهایی بدست آمده حدود ?m7 بود و به نظر می رسید که شرایط لازم را به منظور کاربرد به عنوان الکترولیت پیلهای سوختی جامد اکسیدی، دارا باشد.

پیل سوختی اکسید جامد از دو الکترود آند و کاتد که توسط الکترولیت از یکدیگر جدا شده اند، ساخته می شود. به منظور برقراری اتصال الکتریکی بین آند یک پیل با کاتد پیل مجاور و هم چنین جلوگیری از مخلوط شدن دو محیط اکسیدی و احیایی، از اتصال دهنده استفاده می شود. به طور کلی در پیل سوختی اکسید جامد از دو نوع اتصال دهنده سرامیکی و فلزی استفاده می شود که در بین اتصال دهنده های فلزی فولاد زنگ نزن فریتی با ساختار مکعبی مرکزدار و ضریب انبساط حرارتی مناسب و سازگاری زیاد با بقیه اجزاء پیل نسبت به سایر آلیاژها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. اما مشکل اصلی این اتصال دهنده ها تشکیل لایه های اکسیدی آلومینا و سیلیکا و در نتیجه افزایش مقاومت الکتریکی و هم چنین فراریت کروم است که باعث افزایش مسمومیت کاتد و کاهش کارایی پیل می-شود. استفاده از لایه محافظ یکی از روش های جلوگیری از فراریت کروم است. در این تحقیق اسپینل-های منگنز ـ کبالت با فرمول شیمیایی mn1+xco2-xo4 (x دارای مقادیر 5/0- ، 0، 5/0، 1 و 5/1) که به روش حالت جامد سنتز شدند و هم چنین اکسید کبالت به روش لایه نشانی الکتروفورتیکی بر روی زیر لایه فولاد زنگ نزن 430 پوشش داده شدند. لایه نشانی الکتروفورتیکی در محیط های مختلف الکلی و کتونی بررسی و نتایج نشان داد که بهترین محیط برای لایه نشانی، استن می باشد. نمونه ها در دو اتمسفر هوا و مخلوط (ar/h2 %5) در دمای c? 900 به مدت 3 ساعت سینتر و سپس در دمای c?800 به مدت 500 ساعت تحت عمل اکسیداسیون سیکلی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که پوشش-های سینتر شده در محیط احیایی (ar/h2 %5) ثابت سرعت اکسیداسیون به مراتب کمتری نسبت به پوشش های سینتر شده در هوا دارند. هم چنین با افزایش مقدار منگنز در ترکیب پوشش های اسپینلی، از مقاومت به اکسیداسیون پوشش کاسته می شود.

چکیده ندارد.

از لایه نشانی الکتروفورتیکی به عنوان یک روش کم هزینه ، به منظور تهیه ایمپلانتهای فلزی دارای پوشش هیدروکسی آپاتیت استفاده شد. با توجه به نتایج آزمایشات مشخص شد که لایه نشانی پودر ‏‎hap‎‏ بر روی کاتد انجام می شود.اثر پارامترهای مختلف نظیر ولتاژ اعمالی ، زمان لایه نشانی و غلظت سوسپانسیون بر روی وزن نشست و جریان الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت.مطابق وزن نشست با این متغیرها به صورت خطی تغییر می کند. همچنین جریان الکتریکی به طور خطی دراثر افزایش ولتاژ افزایش می یابد اما در غلظتهای مختلف سوسپانسیون تقریبا ثابت می ماند. در اثر استفاده از فلزات با جنس مختلف به عنوان پایه، تفاوتی در رفتار نشست پودر ‏‎hap‎‏ مشاهده نشد.عملیات حرارتی بوسیله یک کوره الکتریکی تیوبی در اتمسفر گاز آراگون با حداکثر دمای حدود 1200درجه سانتیگراد انجام شد. با استفاده از روشهایی نظیر ‏‎xrd‎‏ و ‏‎sem‎‏ تحولات فازی نمونه های سینتر شده و همچنین ریزساختار و مورفولوژی لایه های خام و سینتر شده مورد مطالعه قرار گرفت.