تولید رنگدانه اکسید روی به روش هیدروترمال و ارزیابی اثر عوامل مختلف بر خواص آن با استفاده از روش تاگوچی
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر شاهین شهر
2 دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر شاهین شهر
doi
چکیده
یکی از مهمترین کاربردهای اکسید روی، استفاده از آن به عنوان رنگدانه در صنعت رنگ و به ویژه در رنگهای کنترل گرمایی سفید بکار رفته در ماهواره است. در تحقیق حاضر، از روش هیدروترمال برای تولید نیمه صنعتی رنگدانه اکسید روی استفاده شد و با استفاده از روش تحلیل آزمایشها (ANOVA)، تأثیر عوامل مختلف بر خواص و میزان پودر تولید شده بررسی شد. در این تحقیق، از نمک نیترات روی به عنوان منبع روی در واکنش استفاده شد. طراحی آزمایشها با استفاده از روش تاگوچی انجام شد و غلظت نیترات روی، غلظت هیدروکسید پتاسیم، pH اولیه محلول، دما و زمان به عنوان متغیرهای واکنش در نظر گرفته شدند. برای مشخصهیابی نمونهها، از آزمون پراش پرتو X و تصویربرداری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی استفاده شد. نتایج نشان داد که غلظت نیترات روی و هیدروکسید پتاسیم، تأثیر مستقیم بر میزان پودر تولید شده دارد و دمای واکنش مهمترین عامل تأثیرگذار بر ریخت و میزان پودر است. غلظت نیترات روی در هر حالت باید از غلظت هیدروکسید پتاسیم کمتر باشد، در غیر این صورت میزان تولید کاهش مییابد. نمونه بهینه، نمونهای با غلظت نیترات روی یک مولال، غلظت هیدروکسید پتاسیم چهار مولال، pH اولیه محلول 12.5، دمای C° 170 و مدت زمان 14 ساعت معرفی شد. ارزیابی نمونه بهینه نشان داد که این نمونه دارای ریخت یکنواخت بوده که اندازه ذرات آن همگی زیر یک میکرومتر است. بازده پودر تولیدی در صورت استفاده از یک اتوکلاو 100 میلیلیتری، 3.1 گرم و خلوص پودر اکسید روی تهیه شده، حدود 97 درصد اندازهگیری شد. بازده تولید در صورت استفاده از روش هیدروترمال برابر با 94 درصد تخمینزده شد.