بررسی ویژگی های مکانیکی نانو اکسیدهای فلزی بر روی شیشه

یکی از شاخه های رو به رشد دانش در دنیای امروز نانو فن آوری است. رشد فن آوری به قدری سریع بوده است که جای خود را در تمامی رشته ها باز کرده است. مبحث نانو پوشش ها از زیر مجموعه های این فن آوری است که به علت کاربرد فراوان رشد چشمگیری داشته است. پوشش های اکسیدهای فلزی به ویژه لایه های نازک دی اکسید تیتانیوم بر روی شیشه از انواع نانو پوشش ها است که به منظور ایجاد و بهبود ویژگی های سطحی از قبیل خود تمیز کاری، ضد بخار کردن، ممانعت از چسبندگی آب، مقاومت در مقابل خراشیدگی و خوردگی استفاده می شوند. tio2 یک نیمه هادی با شکاف انرژی غیر مستقیم می باشد. با تابش نور uv دو پدیده مجزا در tio2 اتفاق می افتد، یکی پدیده فوتو کاتالیستی و دیگری پدیده فوق آبد دوستی است. این لایه ها در غیاب نور ماورا بنفش ویژگی های آب دوستی خود را به تدریج از دست می دهند. برای بقای این امر از یک ماده جاذب، مانند sio2، به عنوان ترکیب کمک گرفته می شود. با توجه به مطالب فوق در این پروژه در ابتدا، به بررسی روش های پوشش دهی در مقیاس نانو پرداخته شد، سپس طی یک کار آزمایشگاهی لایه های نازک tio2، tio2/sio2 و tio2/ag با استفاده از روش غوطه وری بر روی شیشه، به عنوان سطح زیرین، نشانده شد. در این کار تاثیر پارامترهای تعداد لایه های نشانده شده، دمای پخت و درصدهای مختلف sio2 بر روی خواص اپتیکی، ویژگی های ضخامتی، خاصیت آب دوستی، تاثیر نور uv بر روی خاصیت آب دوستی مورد بررسی قرار گرفت، همچنین با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی به بررسی مورفولوژی سطح، زبری لایه ها و میزان چسبندگی پرداخته شد. با بررسی های انجام شده مشاهده شد که با افزایش میزان لایه ها میزان عبور برای لایه های tio2 کاهش یافت. میزان خاصیت آب دوستی با افزایش تعداد لایه ها یک روند ابتدا افزایشی و سپس کاهشی از خود نشان داد. مشاهده شد که میزان 25 ? تا 30? وزنی sio2 حالت بهینه برای ویژگی های آب دوستی است. با افزایش دمای پخت میزان حساسیت به افزایش درصد sio2 کاهش یافت، افزایش دما میزان چسبندگی را برای نمونه شامل sio2 40% کاهش می دهد. وجود ذرات sio2 از زبری جذر میانگین مربعی لایه ها می کاهد. بررسی بیشتر بر روی همین پارامترها و سایر متغیرهای فرآیند از قبیل سرعت پوشش دهی روش پوشش دهی، بررسی روی نمودارهای نیرو فاصله و بسیاری دیگر از عوامل می تواند به عنوان راه هایی برای ادامه این پایان نامه باشد.