بررسی مقایسه‌ای و بهره‌گیری از مدل فراکتالی در سنتز و ارزیابی خواص نانوکامپوزیت‌های Zn-Mg-Cu

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام خمینی (ره) شهرری

doi
10.22034/ns.2025.722316
چکیده

در پژوهش انجام شده، نانوکامپوزیت‌های Zn-Mg-Cu با درصدهای وزنی مختلف مس با روش الکتروشیمیایی لایه‌نشانی شدند و خواص سطحی و فراکتالی آنها مورد مطالعه قرار گرفتند. خواص ساختاری نانوکامپوزیت‌ها با استفاده از پراش اشعه ایکس (X-Ray) و خواص ریخت شناسی آنها با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) ارزیابی شدند. تجزیه و تحلیل آماری بر اساس تصاویر سه بعدی AFM نشان داد که تمام نمونه‌های سنتز شده دارای خواص فراکتالی هستند و این خواص به نوع و مقدار ناخالصی بارگذاری شده در ماتریس بستگی دارد. همچنین با توجه به نتایج حاصله، اندازه دانه‌ها با افزایش درصد وزنی ناخالصی مس کاهش می‌یابد. بعد فراکتالی نانوکامپوزیت‌ها با استفاده از روش الگوریتم شمارش جعبه بین 2 و 3 اندازه‌گیری شد و نشان داد که Df مستقل از اندازه روبش سطح و وضوح پیکسل تصاویر است. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت مس، بعد فراکتالی و زبری سطح کاهش می‌یابد و مکان نگاری سطح منظم تر می‌شود. با محاسبه ضریب شکاف β ، مشخص شد که همه‌ی نانوکامپوزیت-ها درجه بالایی از همگنی بافت سطحی با β<0.07 دارند و نانوکامپوزیت‌های ZM3C4 و ZM3C2 به ترتیب کمترین و بیشترین ضریب شکاف را در مقایسه با نانوکامپوزیت مرجع ZM3 دارند.