به گزارش نیوزتل پژوهشگران با استفاده از نانوذرات سرامیکی، کامپوزیتی ساختند که در مقابل پرتوی مادون قرمز شفاف است. این کامپوزیت سختی بالایی داشته و از استقامت حرارتی قابل توجهی برخوردار می باشد.

به گزارش نیوزتل به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، محققان دانشگاه فارایسترن فدرال با همکاری محققانی از موسسه شیمی و موسسه تک بلور اوکراین موفق به ساخت نانوکامپوزیت های سرامیکی از جنس Y۲O۳-MgO شدند که دارای توزیع یکنواخت ابعاد بوده و می تواند سختی تا ۱۱ گیگاپاسگال داشته باشند. میانگین ابعاد ذرات این ساختار ۲۵۰ نانومتر است. مزیت این کامپوزیت آن است که در محدوده طول موج مادون قرمز تا ۷۰ درصد شفافیت دارد.
از آنجایی که ابعاد دانه ها در این ساختار نانومتری است، این کامپوزیت های سرامیکی دارای خواص نوری، ترموفیزیکی و مکانیکی پیشرفته ای هستند. همینطور پایداری حرارتی، هدایت گرمایی و سختی این ساختار قابل توجه است.
این تیم تحقیقاتی به سبب روش نوآورانه خود که در آن از تف جوشی پلاسمای جرقه ای استفاده شده موفق به تولید این ساختار شدند.
این ماده جدید را می توان در فرآیندهای تولید بسیار پیشرفته به کار گرفت؛ برای مثال، می توان آنرا بعنوان پنجره محافظ در صنعت هوافضا به کار برد. برای تولید این نانوسرامیک Y۲O۳-MgO، باید دو فاز دارای توزیع یکنواختی باشند، ازاین رو محققان مشکل پخش یکنواخت ذرات را حل کردند.
برای این کار آنها از سنتز نیترات-گلیسین با مقدار زیادی اسیدنیتریک و گلاسین استفاده کردند. از آنجایی که مقدار زیادی گلیسین در این ساختار وجود دارد، در نتیجه هسته زایی به کررات در محیط ایجاد می شود. این هسته زایی ها منجر به تولید نانوذرات Y۲O۳-MgO می شود. از جانب دیگر، مقادیر زیادی گاز در این فرایند آزاد می شود که این کار منجر به جدا ماندن ذرات از هم شده و در نتیجه تجمع ذرات رخ نمی دهد. در این شرایط، هسته ها تبدیل به ذرات جامد می شود.
کل فرایند سنتز ۸ دقیقه ای به اتمام می رسد و دما تا ۱۳۰۰ درجه بالا می رود. این روش به محققان کمک می نماید تا انتقال جرم را به حداقل برسانند.
نتایج این پروژه در چارچوب مقاله ای با عنوان “Influence of sintering temperature on structural and optical properties of Y۲O۳-MgO composite SPS ceramics” در نشریه Ceramics International به چاپ رسیده است.