بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق نانوذرات فریت نیکل-روي - Ni0.6Zn0.4Fe2O4 - به روش میکروموج تهیه و در دماهاي مختلف بازپخت شدند. .پودرهاي به دست آمده به وسیله پراش اشعه X مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی نمونه ها نشان می دهد اندازه میانگین بلورکها حدود 20 تا 35 نانو متر می باشد. حساسیت قرص ساخته شده نسبت به 5000ppm گاز LPG مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که نمونه بازپخت شده در دماي 700، حساسیت خوبی نسبت به گاز LPG در دماي کار 300 از خود نشان می دهد.
مقدمه
فریت نیکل-روي جزء این دسته از فریتها می باشد که خواص حسگري خوبی را نسبت به خودگاز LPG از نشان می دهد]٢،١.[ بیشتر فریتها از روشهاي متعارفی از قبیل سل ژل2]،[1آسیاب کاري]٣[ همرسوبی شیمیایی]۴[ و هیدروترمال]۵[ تهیه می . به هرحال در این روشها سرعت تولید پایین و مواد اولیه مورد استفاده گرانقیمت هستند. اما روش میکروموج یک روش ارزان، تمیزو سریع است که اغلب محصول بهتري در زمان کمتري به ما می دهد. در این روش امواج ریز جذب محلول شده و تبدیل به انرژي گرمایی می شوند. گرما از داخل ماده تولید و باعث احتراق آن می شود. این فرایند گرماییکاهشداخلی سریع، باعث زمان فرایند و باعث کاهش هدر رفت انرژي می شود.[6]
جزئیات آزمایش
در این آزمایش از نیترات آهن، نیتراتنیکل، روي و اوره به عنوان مواد اولیه استفاده شد. مواد با نسبت استوکیومتري مناسب در20 میلی لیتر آب دوبار تقطیر حل شده و به مدت 120 دقیقه در دماي 70°Cروي همزن مغناطیسی قرار گرفت تا محلول کاملأ همگن شود. محلول داخل ماکروویو آون - 720W - قرار گرفت. بعد از گذشت تقریبأ 210 ثانیه یک احتراق شدید رخ داد و به مدت 20 ثانیه ادامه داشت که اینناشیاحتراق از اوره میباشد.
پودر حاصله را به مدت 20 دقیقه در یک هاون چینی به منظور یکنواخت کردن دانه ها سایش داده و سپس بامقداري پلی وینیل الکل - - PVA - به عنوان مخلوطیکچسبنده - شد. به منظور تهیه قرص، پودر حاصل در قالبی به میلیقطر 25 متر ، تحت فشار 30MP قرار گرفت. قرص هاي تهیه شده به مدت 4 ساعت در دماهاي 0°C، 650°C و 700°C باز پخت شد. براي مطالعه ساختاري از دستگاه پراش اشعه - XRD - x مدل Cu kα استفاده شد. به منظور اندازه گیري تغییرات مقاومت الکتریکی، دو سیم مسی با استفاده از چسب نقره به دو سر قرص اتصال داده و به عنوان عنصر حسگر در راکتور حسگر گازي قرار گرفت.
نتایج و مباحث
طیف پراش اشعه X نمونه فریت نیکل-روي - Ni0.6Zn0.4Fe2O4 - سنتز شده به روش میکروموج در شکل 2 نشان داده شده است. نمودار نشان دهنده طیف پراش نمونه هاي باز پخت شده در دماهاي 650C و 700°C می باشد. همانطور که ملاحظه می شود نمونه باز پخت شده در دماي 700°C داراي فاز خالص ساختار مکعبی اسپینلی می باشد1]،.[2 اندازه بلورك ها و ثابت شبکه با استفاده از قله - 311 - محاسبه شد که درآوردهجدول 1 شده است. اندازه بلورك ها در بازه 35- 20 نانومتر بوده و با افزایش دماي بازپخت افزایش می یابد. ثابت شبکه بدست آمده با دیگر گزارشات هم خوانی دارد.
