تهیه پوشش نانو ساختار tio2/sio2 با استفاده از تکنیک سل- ژل برروی سطح شیشه بمنظور کاهش اصطکاک سطح

دنیای پوشش ها بسیار وسیع می باشد و در این زمینه کارهای بسیاری صورت گرفته است. پوشش ها در زمینه های رنگ آمیزی سطوح، صنایع نساجی، صنایع خودرو، صنایع شیمیایی کاربردهای فراوانی دارند. روش های بسیار زیادی برای انجام این کار وجود دارد که از جمله آنها می توان به روش استوانه سیم پیچ یا پوشش دهی با استفاده از مانیفولد اشاره کرد که این روش ها عموما در مواردی کاربرد دارند که سطح مورد پوشش دارای ساختار شبکه ای (مثلا پارچه) می باشد و در واقع این مواد در پیوند با ساختار شبکه قرار می گیرند. اما انواع دیگری از پوشش ها وجود دارند که از نوع سطحی بوده و این پوشش ها در پیوند با سطح پایه می باشند. در پایان نامه حاضر مقصود از پوشش دهی، این فرآیند در سطح شیشه می باشد. فرآیندهای متعددی در پوشش دهی سطح وجود دارد که از جمله آن می توان به رسوب بخارات شیمیایی، رسوب بخارات فیزیکی و سل- ژل اشاره کرد. با توجه به هر یک از روش های بالا مواد اولیه و همچنین شرایط آزمایش نیز متفاوت خواهد بود. از فواید پوشش دهی سطح می توان (البته با تغییر مواد پوشش کارکرد نیز متفاوت خواهد بود) به کاهش خوردگی، کاهش اصطکاک، مقاومت در برابر سایش، خواص اپتیکی مناسب تر و بسیاری موارد دیگر اشاره کرد. در کار حاضر پوشش های سطحی مد نظر بوده و هدف از این کار نیز کاهش اصطکاک سطح و همچنین مقاومت در برابر سایش می باشد. در میان روش های موجود، روش سل- ژل انتخاب شد زیرا این روش در مقایسه با سایر روش ها هم مقرون به صرفه تر است و هم از لحاظ شرایط انجام فرآیند راحت تر انجام می پذیرد. در روش سل- ژل معمولا از نمک مواد به عنوان مواد اولیه برای ساخت سل استفاده می شود. سپس سل با استفاده از تکنیک های ساده ای که در متن به شرح آنها خواهیم پرداخت بر روی سطح شیشه پوشش داده می شود. در طی این مراحل ژل بر روی پایه (در کار حاضر پایه شیشه ای مد نظر می باشد زیرا از پایه دیگری چون پایه فلزی نیز می توان استفاده کرد) رسوب داده می شود. در طرح حاضر به منظور کاهش اصطکاک سطح شیشه از tio2 و ترکیب آن با sio2 کمک گرفته شده است. در طی فرایند تولید این مواد، نوعی پلیمریزاسیون رخ می دهد که تر کیب را تبدیل به محلولی ژل مانند می کند. البته از مواد دیگری چون mos2 یا ws2 نیز می توان استفاده کرد که این مواد به مراتب کارایی بهتری نسبت به مواد انتخاب شده دارند ولی به دلیل مسائل اقتصادی واینکه tio2 نیز نیازهای مربوط به کار حاضر را برآورده می نمود، ماده مذکور انتخاب شد. برای بررسی عملکرد پوشش دهی تست اصطکاک انجام گرفت. برای انجام این تست روش های متعددی وجود دارد که در متن به آنها پرداخته شده است. در پژوهش حاضر از روش pin on disk برای اندازه گیری اصطکاک استفاده شد. این پایان نامه مشتمل بر پنج فصل می باشد. فصل اول شامل مروری بر انواع روش های پوشش دهی است. در فصل دوم تکنیک سل- ژل مورد بررسی قرار گرفته است. فصل سوم روش های تجربی شامل روش های آنالیز مشخصات و دستگاه های مربوطه، روش های پوشش دهی با استفاده از تکنیک سل- ژل و همچنین روش های مربوط به آنالیز اصطکاک توضیح داده می شود. در فصل چهارم نتایج حاصل از کار حاضر و بحث های مربوط به آن آورده شده و در پایان و در فصل پنجم نیز جمع بندی و پیشنهادات ارائه خواهد شد.