در این پایان نامه نانوذرات زیرکونیا (zro2 ) بدون نانوتیوبهای کربنی (cnts) و با نانوتیوبهای کربنی به روش سل- ژل تولید شده و سپس با تکنیک لایه نشانی چرخشی بر روی زیرآیند استیل 314 لایه نازک آن تهیه شد. در این روش، پیش ماده استیل استونات زیرکونیوم (c20h28o8zr) بوسیل? اسید هیدروکلریک در ph بین 2-1، تحت استایرینگ مداوم، هیدرولیز شده است. بعد از همگن شدن محلول، آنرا در دمای ?50 قرار داده تا ژل مورد نظر بدست آید. پس از انجام لایه نشانی، نمونه های بدست آمده ابتدا در دمای ?100 به مدت 12ساعت خشک شده و انجام عملیات بازپخت برای نمونه های مختلف در دماهای بین ?400 تا ?700، صورت گرفته است. برای تعیین نوع پیوند شیمیایی، فاز کریستالی، ریخت شناسی و میانگین اندازه ذرات برای نمونه های مختلف از آنالیزهای ft-ir، xrd، edx و sem استفاده شده است. پس از انجام این آنالیزها و همچنین آزمون چسبندگی مشاهده شد که نمونه های کامپوزیتی شامل cnts، دارای چسبندگی بهتری نسبت به نمونه های بدون cnts بودند. همچنین تأثیر دمای بازپخت بر انداز? ذرات و میزان چسبندگی لایه به زیرآیند، مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این نتایج بدست آمده نشان می دهد که وجود cnts سبب کاهش ترک و همچنین تثبیت فاز مکعبی (کیوبیک) زیرکونیا در دمای اتاق می شود.

این تحقیق بمنظور تولید لایه های نازک از ذرات دی اکسید تیتانیم در اندازه نانو و بررسی نمونه های tio2 همراه با مخلوط نانوتیوبهای کربنی چند دیواره و مقایسه با لایه های بدون نانوتیوب و همچنین بررسی عوامل موثر بر ساختار کریستالی، مورفولوژی و دیگر خواص این نمونه ها انجام شد. جهت سنتز تیتانیا از روش سل-ژل و برای تهیه لایه های نازک از لایه نشانی چرخشی استفاده کردیم. از تترا ایزو پروپیل اورتو تیتانات با فرمول شیمیایی c12h28o4ti بعنوان پیش ماده استفاده شد و واکنش هیدرولیز با افزودن اتانول و اسید هیدروکلریک آغاز گردید. در طول انجام آزمایش ph محلول تحت کنترل بوده و مقدار آن بین 1 تا 2 اندازه گیری شد. مراحل انجام آزمایش بمدت 24 ساعت در دمای صفر درجه و سپس 24 ساعت در دمای اتاق انجام و پس از اتمام مراحل تولید، ژل همگن به دست آمده بر روی زیرآیندهای استیل(314) کاملاً صیقل وتمیز لایه نشانی شد. پس از خشک شدن نمونه ها، به 4 دسته تقسیم و در دماهای 400، 500، 600 و 700 درجه تحت عملیات حرارتی قرار گرفت. نانو لایه های حاصل برای تشخیص پیوندهای شیمیایی، تعیین فاز کریستالی و میانگین اندازه ذرات و همچنین بررسی مورفولوژی توسط دستگاههای ftir، xrd، edx و sem بررسی و آنالیز شد. نتایج بدست آمده نشان داد که افزایش دما باعث بزرگ شدن اندازه ذرات شده و نمونه های با نانوتیوب نیز دارای ذرات با اندازه بزرگتر، کروی تر ولایه ها دارای سطحی صاف وترک خوردگی کمتر می باشند. در نهایت تست چسبندگی نشان می دهد نمونه های دارای نانوتیوب چسبندگی بیشتر دارند. حضورcnts همچنین موجب شد تا فاز پایدارکریستالی روتایل سریعتر و در دمای پائینتر نسبت به نمونه های بدون cnts تشکیل شود.

در این پایان نامه روشی نسبتاً آسان، جدید، کم هزینه و عدم نیاز به وسایل پیچیده برای رشد نانوساختارهای zno ارائه شده است. در این پروژه تمامی لایه های نازک zn به روش pvd بر روی لام معمولی لایه نشانی شده اند و در بازه دمایی پایین ?c)600-400( درون کوره لوله ای بدون کاتالیست، تحت شار اکسیژن اکسیدشده اند و نانوساختارهای zno از روی دانه های منفرد zn رشد کرده اند. تصاویر sem بدست آمده از نمونه ها، رشد نانوساختارهای zno را از روی دانه های منفرد zn تایید می کند. همچنین تصاویر دیگر sem بدست آمده، رشد نانومیله ها، نانوسیم ها، نانوکمربندها، نانوفنرها، نانومارپیچ ها و ساختارهای جالب دیگر را تایید می کند. در برخی از تصاویر رشد نانوفلاورها و یک نانوساختار جدید که بسیار شبیه عصا می باشد مشاهده شده است. این نانو ساختار را نانوعصا نامیدیم. همچنین در این پروژه تاثیر دما، زمان بازپخت و شاراکسیژن بر روند رشد نانوساختارها مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است و نتایج بدست آمده با نتایج دیگران و گزارشات دیگر مقایسه شده است. نتایج نشان داده است که با افزایش دما طول نانومیله ها افزایش می یابد، با افزایش زمان بازپخت فرصت بیشتری برای ادامه رشد بر روی هسته اولیه می یابند و در نتیجه کامل تر می شوند و طول آنها افزایش می یابد و افزایش شار اکسیژن در کیفیت رشد و طول آنها تاثیر به سزایی دارد. از آنجایی که قطر نانومیله ها به هسته بندی اولیه لایه نازک zn بستگی دارد و در تمام این آزمایشات از لایه نازک zn مشابه استفاده کرده ایم، قطر نانومیله ها تغییر محسوسی نکرده اند.

حسگرهای کپه ای اکسیدروی با استفاده از پودر اکسیدروی و نانوذرات آلومینا و آب دوبار تقطیر شده ساخته شدند و در دمای c°860 و به مدت 30 دقیقه در کوره تفجوشی و به عنوان حسگر گاز بررسی شد. تغییر رسانش الکتریکی نمونه ها در اثر افزایش دما و همچنین تغییرات حساسیت آنها با دما نسبت به بخار اتانول و متانول بررسی شد. اثر اضافه شدن نانوذرات آلومینا برتغییرات میکروساختار، مقاومت و حساسیت در دماهای مختلف بررسی شد. آنالیز xrd نشان می دهد که نمونه ها دارای ساختار هگزاگونال با جهت گیری کریستالوگرافی ترجیحی در راستای محور (101) می باشند. از این تصاویر دریافت می شود که اندازه سلول واحد zno به سرعت با افزایش میزان نانوذرات در حال کاهش است (> 5/2% اتمی). مشاهدات sem برای این نمونه ها نشان دهنده آن است که حجم کمی از نانوذرات (> 5/2% اتمی) سبب کاهش اندازه دانه شده و مقادیر بالاتر از این میزان آلایش، موجب افزایش اندازه دانه می شود. افزایش میزان نانوذرات (<5/2% اتمی) مقاومت zno را کاهش و سپس در غلظت های بالاتر شاهد افزایش این مقدار هستیم. با افزایش میزان آلاینده، حساسیت نسبت به گاز اتانول و متانول (> 5/0% اتمی ) کاهش می یابد و هنگامی که غلظت آلایش از مرز(5/1-1)% اتمی فراتر می رود، حساسیت به آرامی شروع به افزایش می کند. بررسی تغییرات حساسیت با تراکم گاز اتانول بیانگر عدم اشباع حسگرهای مذکور تا تراکم ppm 20000 می باشد. زمان پاسخ نمونه ها (نسبت به اتانول ومتانول) با افزایش غلظت نانوذرات آلومینا افزایش و زمان بازیابی کاهش می یابد.

در این تحقیق ،لایه های نازک آلومینیوم اکسی نیترید بر روی زیر لایه هایی از جنس bk7 به روش کندوپاش مغناطیسی جریان متناوب انباشته شده اند. هدف از این مطالعات بررسی اثر نسبت گاز نیتروژن ، به عنوان گاز واکنشی و تاثیر دمای زیرآیند بر خواص اپتیکی، سختی، مرفولوژی سطح, آستانه تخریب لایه و پوشش های سطحی alon می باشد. نمونه های مهیا شده، بوسیله سیستم های میکروسکوپ الکترونی روبشی، edx، طیف سنج اپتیکی، سختی سنج نوپ، توان لیزری و میکروسکوپ پروبی روبشی ساختارسنجی شده اند. تغییرات درصد گاز واکنشی و دمای زیرآیند بر روی ضخامت، خواص اپتیکی، آستانه تخریب لایه، مرفولوژی سطح، سختی و ترکیب آلومینیوم اکسی نیترید لایه نشانی شده تاثیر گذار است. از نتایج طیف اپتیکی مشاهده شد، شفافیت نمونه ها بالا است و در درصدهای پایین تر نیتروژن، ضریب شکست لایه به مقدار استاندارد مربوط به al2o3 و در درصدهای بالاتر به مقدار استاندارد ضریب شکست aln نزدیک تر می شود، با افزایش درصد گاز واکنشی نیتروژن میزان آن در لایه نیز افزایش پیدا می کند. با افزایش درصد گاز واکنشی که با کاهش گاز پراکنش همراه است همچنین با افزایش دمای زیرآیند در یک درصد گاز واکنشی یکسان ضخامت لایه کم شده است. زبری سطح نمونه ها بعد از عملیات حرارتی کاهش پیدا می کند. در نمونه هایی که خاصیت aln بیشتری دارد، بالاترین آستانه تخریب را دارند