Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Atapoor,Mahmood Monir-vaghefi
مسعود عطاپور (استاد مشاور) سيدمحمود منيرواقفي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohsen Nahavandi
محسن نهاوندي

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 توليد نانو مواد تک بعدي نيکل- فسفر پرداخته شده است. از پايه آلومينا که توسط روش آندايز دو مرحله­اي توليد شده است بعنوان الگو جهت ساخت نانو مواد تک بعدي استفاده شده است. وجود سلول­هاي منظم و با هندسه شش ظلعي با حفرات توخالي استوانه­اي دلايل اصلي اين نوع الگو براي ساخت نانو مواد تک بعدي بود. با بررسي زمان­ها و دماهاي مختلف روش الکترولس نهايتا زمان يک ساعت و دماي 90 درجه سانتي­گراد بعنوان پارامتر­هاي بهينه توليد نانو مواد تک بعدي انتخاب گرديد. با انجام فرايند الکترولس در سه pH، 5/4، 5/5 و 5/6 تحت زمان و دماي بهينه انتخاب شده، بهترين نانو مواد تک بعدي نيکل- فسفر با طول نهايت 2 ميکرومتر در 5/4 pH= بوجود آمد که درصد فسفر متوسط آن به صورت وزني حدود 5/15درصد بود. با بررسي آناليز خطي EDAX از نانو مواد تشکيل شده در کانال­ها ديده شد که در تمامي نمونه­هاي توليد شده مقدار درصد فسفر در انتهاي کانال به دليل کاهش موضعي pH و افزايش سرعت واکنش توليد فسفر، افزايش مي­يابد. خواص مغناطيسي نمونه­هاي توليدي در حد مورد انتظار و مطلوب ظاهر گرديد. با استفاده از امواج اولتراسونيک تحت فرکانس 44 کيلوهرتز، که در راستاي کانال­ها اعمال گرديد، طول نانو مواد به 6 ميکرومتر هم رسيد که نانو مواد با کيفيت بسيار بالايي توليد گرديد. همچنين با بکارگيري 5/0 گرم بر ليتر سرفکتانت PVA فشردگي و طول نانو مواد توليدي بهبود يافت. نهايتا با استفاده از تلفيق سرفکتانت PVA و امواج اولتراسونيک نانو مواد تک بعدي با طول حدودي 10 ميکرومتر با فشردگي بالا و تعداد بالا در واحد سطح توليد گرديد. نانو مواد توليدي به صورت نانو لوله فشرده ايجاد شد که در دسته بهترين و با کيفيت­ترين نانو مواد تک بعدي است. مکانيزم رشد نانو مواد با استفاده از بررسي­هاي گسترده ميکروسکوپي، رشد در ابتدا به صورت جوانه­زني کروي و سپس رشد کره­ها تشخيص داده شد. با انجام عمليات حرارتي نمونه دچار ترک خوردگي عميق گرديد که اين ترک خوردگي باعث حذف عمليات حرارتي از نمونه­هاي توليد شده گرديد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی