تاثیر ترکیب شیمیایی نانوذرات اکسیدی بر رفتار الکتروکینتیکی در محیط مایع غیرآبی تحت اعمال میدانهای الکتریکی متناوب

لایه نشانی الکتروفورتیکی تحت میدان های الکتریکی متناوب غیریکنواخت، روشی جدید در لایه نشانی ذرات سرامیکی است که در سال های اخیر توجه محققین این حوزه را به خود جلب کرده است. از آنجا که لایه نشانی با استفاده از الکترودهای هم صفحه، پدیده ای نو در علم مواد بوده که بسیاری از سوالات در ارتباط با مکانیزم های نشست و عوامل کنترل کننده آن و همچنین عوامل موثر بر الگوی حاصل از لایه نشانی به طور دقیق پاسخ داده نشده است، لذا بررسی این عوامل و مکانیزم ها جهت تحلیل فرایند حائز اهمیت می باشد. در تحقیق حاضر تاثیر ترکیب شیمیایی پودر بر مکانیزم های حاکم در حین فرایند لایه نشانی و در نتیجه تاثیر آن بر الگوی نشست ذرات، بررسی می شود. برای این منظور، سه نوع پودر اکسید تیتانیوم و دو نوع اکسید تنگستن تولید شده در شرکت های مختلف تهیه گردید و سوسپانسیون تهیه شده از هر کدام از پودرها در استون، در فرکانس های 1 و10 هرتز و همچنین 10 کیلوهرتز تحت میدان های الکتریکی متناوب متقارن قرار گرفتند. جهت تعیین سهم اثرگذاری ویژگی های سطحی ذرات، از افزودنی پلیمری پلی اتیلنمین استفاده شد. همچنین در این پژوهش برای اولین بار از مدل چند لایه برای تحلیل رفتار و واکنش ذرات سرامیکی به میدان های الکتریکی غیریکنواخت، در فرکانس 10 کیلوهرتز استفاده شد. با توجه به تصاویر میکروسکوپی نوری تهیه شده از سطح الکترودهای لایه نشانی شده توسط پنج پودر مورد آزمایش در فرکانس های 0، 1 و10 هرتز، مشاهده شد که هر دو نوع پودر اکسید تنگستن و یک نوع پودر اکسید تیتانیوم فضای بین دو الکترود را پر کرده اند و دو پودر دیگر تمایلی به پر کردن گپ را از خود نشان نمی دهند. همچنین بر اساس تصاویر فیلمبرداری میکروسکوپی تهیه شده از فرایندهای لایه نشانی تمامی پودرها، جریان سیال الکترواسمز تنها در دو نوع پودرهای اکسید تیتانیوم مشاهده شد. بنابراین بر اساس این مشاهدات تجربی، می توان بیان کرد که در فرکانس های 0، 1 و10 هرتز الگوی نشست ذرات و همچنین پدیده های الکتروکینتیکی حاکم بر فرایند، تاثیر پذیری ناچیزی از ترکیب شیمیایی پودر داشته بلکه بشدت وابسته به خواص سطحی ذرات است. همچنین الگوی نشست ذرات در فرکانس 10 کیلوهرتز و نتایج حاصل از مدل چند لایه حاکی از آن است که مکانیزم های نشست حاکم در این فرکانس نیز، متاثر از ویژگی های سطحی ذرات و مستقل از ترکیب شیمیایی آن ها می باشد.