Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Atapoor,Mahmood Monir-vaghefi
مسعود عطاپور (استاد مشاور) سیدمحمود منیرواقفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohsen Nahavandi
محسن نهاوندی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1392

TITLE

Studying the Process and Investigation of Electroless Bath Factors on the Production and Engineering Properties of One-Dimensional Nano-Nickel Phosphorus on Anodized Aluminum Base
In the present study, the production of nickel-phosphorus one-dimensional nanomaterials was investigated. The alumina base produced by the two-step anodizing method was used as a template for the fabrication of one-dimensional nanomaterials. The existence of regular cells with hexagonal geometry with hollow cylindrical cavities was the main reason for this type of pattern for the fabrication of one-dimensional nanomaterials. By studying different times and temperatures, the optimum parameters for the production of one-dimensional nanomaterials were 1 hour and 90 ° C. By performing the electroless process at three pH, 4.5, 5.5 and 6.5 under the optimum time and temperature, the best nickel-phosphorous nanomaterilas with a length of 2 ?m were finally produced at pH = 4.5. Its average phosphorus content was about 15.5% by weight. The EDAX linear analysis of the nanomaterials formed in the channels showed that the percentage of phosphorus at the bottom of the channel increased due to the localized decrease of pH value and the increase of reaction rate of phosphorus production. The magnetic properties of the manufactured specimens appeared to be expected and desired. Using 44 kHz ultrasonic waves applied along the channels, the length of the nanomaterials reached to 6 ?m, which produced very high quality. Also, the application of 0.5 g /l PVA surfactant in the electroless bath improved the compactness and length of the nanomaterials. Finally, a combination of PVA surfactant and ultrasonic waves in electroless process, the one-dimensional nanomaterials with a length of about 10 ?m with high compression and high number per unit area were produced. The nanomaterials were developed as compact nanotubes, which are among the best and highest quality. The formation mechanisms of nanomaterial growth by extensive microscopic studies was investigated. Growth was first identified as spherical nodules and then these nodules were expanded. Heat treatment of the sample resulted in deep cracking which eliminated from from the produced samples.
در پژوهش حاضر به تولید نانو مواد تک بعدی نیکل- فسفر پرداخته شده است. از پایه آلومینا که توسط روش آندایز دو مرحله­ای تولید شده است بعنوان الگو جهت ساخت نانو مواد تک بعدی استفاده شده است. وجود سلول­های منظم و با هندسه شش ظلعی با حفرات توخالی استوانه­ای دلایل اصلی این نوع الگو برای ساخت نانو مواد تک بعدی بود. با بررسی زمان­ها و دماهای مختلف روش الکترولس نهایتا زمان یک ساعت و دمای 90 درجه سانتی­گراد بعنوان پارامتر­های بهینه تولید نانو مواد تک بعدی انتخاب گردید. با انجام فرایند الکترولس در سه pH، 5/4، 5/5 و 5/6 تحت زمان و دمای بهینه انتخاب شده، بهترین نانو مواد تک بعدی نیکل- فسفر با طول نهایت 2 میکرومتر در 5/4 pH= بوجود آمد که درصد فسفر متوسط آن به صورت وزنی حدود 5/15درصد بود. با بررسی آنالیز خطی EDAX از نانو مواد تشکیل شده در کانال­ها دیده شد که در تمامی نمونه­های تولید شده مقدار درصد فسفر در انتهای کانال به دلیل کاهش موضعی pH و افزایش سرعت واکنش تولید فسفر، افزایش می­یابد. خواص مغناطیسی نمونه­های تولیدی در حد مورد انتظار و مطلوب ظاهر گردید. با استفاده از امواج اولتراسونیک تحت فرکانس 44 کیلوهرتز، که در راستای کانال­ها اعمال گردید، طول نانو مواد به 6 میکرومتر هم رسید که نانو مواد با کیفیت بسیار بالایی تولید گردید. همچنین با بکارگیری 5/0 گرم بر لیتر سرفکتانت PVA فشردگی و طول نانو مواد تولیدی بهبود یافت. نهایتا با استفاده از تلفیق سرفکتانت PVA و امواج اولتراسونیک نانو مواد تک بعدی با طول حدودی 10 میکرومتر با فشردگی بالا و تعداد بالا در واحد سطح تولید گردید. نانو مواد تولیدی به صورت نانو لوله فشرده ایجاد شد که در دسته بهترین و با کیفیت­ترین نانو مواد تک بعدی است. مکانیزم رشد نانو مواد با استفاده از بررسی­های گسترده میکروسکوپی، رشد در ابتدا به صورت جوانه­زنی کروی و سپس رشد کره­ها تشخیص داده شد. با انجام عملیات حرارتی نمونه دچار ترک خوردگی عمیق گردید که این ترک خوردگی باعث حذف عملیات حرارتی از نمونه­های تولید شده گردید.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی