چكيده فارسي :
در اين پايان نامه، پودر آلومينيوم ¬اكسي¬نيتريد (آلون) توسط روش دومرحله¬اي كاهش كربوترمال و نيتروژن دهي با موفقيت سنتز شد. براي اين منظور، ابتدا نانوكامپوزيت آلومينا/پلي¬آكريلو¬نيتريل با نسبت¬هاي مختلف از آلومينا به پلي¬آكريلونيتريل با دو روش كارآمد امواج فراصوت و سولوترمال فراهم شد. سپس اين نانوكامپوزيت¬ها در دماي 800 درجه سانتي¬گراد براي مدت زمان 2 ساعت تحت اتمسفر آرگون خالص(999/99 درصد ، اكسيژن كمتر از ppm 2) پيروليز شد تا ساختارهاي هسته- پوسته¬ آلومينا-كربن شكل بگيرد. سپس با دو مرحله حرارت¬دهي نانوذرات هسته-پوسته¬ آلومينا-كربن در دماي1550 درجه سانتي¬گراد براي مدت زمان 2 ساعت و بلافاصله حرارت در دماي 1750 درجه سانتي¬گراد براي مدت زمان 1ساعت در حضور جريان گاز نيتروژن پودر آلون سنتز شد. نانولايه¬هاي كربن آمورف روي نانوذرات آلومينا به طور قابل توجهي رشد و انعقاد نانوذرات آلومينا در فرآيند كاهش كربوترمال و نيتروژن دهي را به تاخير انداخت و در نتيجه دماي تشكيل و اندازه ذرات آلون بطور قابل توجهي كاهش پيدا كرد. طبق بررسي¬هاي انجام شده مشخص شد نمونه¬اي با نسبت 1:1 از آلومينا به پلي¬آكريلو نيتريل كه به روش امواج فراصوت تهيه شده بود، به طور كامل با فاز آلون مطابقت داشت. در نهايت، به منظور شناسايي محصول(پودر آلون)، از طيف¬سنجي مادون قرمز تبديل¬ فوريه، پراش پرتو ايكس و تصاويرميكروسكوپي الكتروني روبشي كمك گرفته شد.
چكيده انگليسي :
In this study, aluminum oxynitride (AlON) powder was successfully synthesized via two-step carbothermal nitridation method. For this purpose, alumina/polyacrylonitrile nanocomposite was first provided with different ratios of alumina to polyacrylonitrile by two efficient ultrasonic and solvothermal methods. The nanocomposite was subjected to a pyrolysis process at 800°C for 2 hours under a high pure argon atmosphere (99.999%, oxygen less than 2 ppm) to form alumina-carbon core-shell structures. Then, by two-step heating of the alumina-carbon core-shell nanoparticles at 1550°C for 2 hours and immediately heated at 1750 °C for 1 hour in the presence of nitrogen gas, AlON powders were synthesized. The amorphous carbon nanolayers on the Al2O3 nanoparticles could strongly retard the coalescence and growth of Al2O3 nanoparticles during the carbothermal nitridation process. As a result, the formation temperature and particle size of AlON powder were significantly reduced. It was found that the sample with a 1:1 ratio of alumina to polyacrylonitrile prepared by ultrasonic method, is fully compatible with the AlON phase. Finally, for characterization of the product (AlON powder), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM) were used.