سنتز نانوپوشش های فوق آب گریز ایجاد شده بر روی لعاب سرامیکی و بررسی رفتار خراش آنها

در این تحقیق نوعی پوشش از جنس نانوسیلیکا به روش سل-ژل و با اندازه ذرات کم تر از 5 نانومتر با هدف افزایش زاویه تماس قطرات آب با سطح و ایجاد خاصیت آب گریزی بر روی آن تولید و پس از قرار گرفتن بر روی پایه سرامیکی به روش پوشش دهی چرخشی، در دمای 120 درجه سانتی گراد مورد عملیات آنیل شدن قرار گرفت. هم چنین پارامترهای موثر بر زمان تشکیل ژل وخاصیت آب گریزی سطح پوشش داده شده با استفاده از طراحی آزمایشات به روش فاکتوریل جزئی مورد بررسی قرار گرفتند. به این منظور با تغییر پارامترهای موثر در روش تولید نانوذره و پوشش دهی آن بر روی پایه سرامیکی مطابق با جدول استخراج شده از روش فاکتوریل جزئی و اندازه گیری زمان تشکیل ژل و هم چنین زاویه تماس قطرات آب بر روی سطح فاکتورهای نسبت آب به سیلان، غلظت کاتالیست و درصد پلیمر بر زمان تشکیل ژل و نسبت آب به سیلان، غلظت کاتالیست، درصد پلیمر و سرعت چرخش بر میزان آب گریزی سطح موثر شناخته شدند. مطابق با نتایج حاصل از آزمایشات با افزایش غلظت کاتالیست از صفر به 1 مولار زمان تشکیل ژل از 259200 ثانیه به حدود 160 ثانیه و زاویه تماس از 90 به 70 درجه کاهش یافت. افزایش نسبت مولی آب به سیلان از صفر به 1/36 منجر به افزایش زمان تشکیل ژل از 180 به حدود 200 ثانیه و افزایش زاویه تماس از 79 به 81 درجه گردید. افزایش درصد پلیمر از صفر به 3 درصد باعث افزایش زمان تشکیل ژل از 185 به 200 ثانیه و زاویه تماس از 70 به 79 درجه گردید. هم چنین با افزایش سرعت چرخش اسپین از 15 به 25 دور در دقیقه زاویه تماس از 70 به 82 درجه افزایش یافت. تست های طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز ، میکروسکوپ الکترونی عبوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت تعیین خواص این پوشش مورد استفاده قرار گرفته اند. هم چنین تست زاویه تماس قطرات آب بر روی سطح جهت تشخیص خاصیت آب گریزی پوشش ها به کار رفته است. در مرحله دوم جهت بهبود خواص مکانیکی سطح مقادیر 25/1، 5/2 و 5 درصد وزنی سیلیکات زیرکونیوم به لعاب اضافه شده و خاصیت خراش پذیری آن ها با لعاب معمولی با توجه به نتایج تست سختی سطح مورد مقایسه قرار گرفت. هم چنین جهت اثبات حضور سیلیکات زیرکونیوم در لعاب ها از نتایج روش طیف سنجی فلوئورسانس استفاده گردیده است.