شبیهسازی لایهنشانی الکتروفورتیکی نانوذرات سرامیکی با استفاده از مدل ذرهای اصلاحشده ـ بررسی اثر پتانسیل سطحی ذرات
نویسندگان
1 استادیار، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
2 استاد، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
3 استادیار، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
4 دانشجوی دکتری، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
5 استادیار، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
doi
10.30501/jamt.2023.381603.1267چکیده
در پژوهش حاضر، از مدلی ذرهای، با در نظر گرفتن تمام برهمکنشهای بینذرهای، برای شبیهسازی فرایند لایهنشانی الکتروفورتیک استفاده شده است. مدل ذکر شده برای بررسی اثر پتانسیل سطحی (زتا) ذرات در ساختار و چیدمان ذرات در لایه نشست با بررسی دقیق ذرات در مقیاس مزو استفاده شده است. شبیهسازی با چهار مقدار متفاوت پتانسیل زتای ذرات mV {۱۰۰- ،۵۰- ،۲۵- ،۵-} انجام شده است که نتایج نشان میدهند پتانسیل زتای ذرات بهمنزله فاکتوری مهم، که برهمکنش بین ذرات را تعیین میکند، در ساختار و فشردگی لایه نشست تأثیرگذار است. علیرغم کاهش جزئی ضخامت و دانسیته لایه نشست، با افزایش پتانسیل زتا تا mV ۵۰، درجه نظم ساختاری در لایه نشست افزایش مییابد. دلیل افزایش برهمکنش، دافعه الکترواستاتیک است که باعث رانش ذرات در حال نشست به مکانهای منظم در لایه نشست میشود. در پتانسیل زتای mV ۱۰۰ بهدلیل دافعه بسیار بالای ذرات، که مانع از نزدیکشدن ذرات به یکدیگر میشود، جایابی ذرات در مکانهای منظم مجدداً کاهش مییابد. نتایج این پژوهش و استفاده از مدل مذکور برای تنظیم و انتخاب پارامتر فرایندی پتانسیل زتا در لایهنشانی الکتروفورتیک راهگشا است.
