نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مکانیک، گروه مهندسی مواد، دانشگاه تبریز

2 پژوهشکده رانشگرهای فضایی ایران

3 دانشکدهمکانیک، گروه مهندسی مواد، دانشگاهتبریزb

4 دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مواد، دانشگاه بناب

چکیده

استفاده از چاقوی حرارتی به عنوان یکی از مکانیزم‌های نگهدارنده و رهایش غیرانفجاری در حوزه مکانیزم‌های فضایی همواره مورد توجه بوده است. در این مکانیزم‌ها، استفاده از مواد با نقطه ذوب بالا و وزن پایین و درعین‌حال امکان تولید در مقیاس‌های کوچک یک چالش اساسی محسوب می‌شود. از این‌رو، استفاده از کاتالیست‌های پلاتین/ آلومینا می‌توانند راه‌گشای مناسبی برای مشکلات پیش‌رو در این زمینه باشند. هدف از این مقاله، تهیه زیرپایه آلومینایی با سطح ویژه بالا با استفاده از فرایند آندایزینگ آلومینیوم و پوشش‌دهی آن با ذرات پلاتین است. بدین‌ترتیب، پژوهش حاضر شامل دو مرحله است؛ در مرحله اوّل، آندایزینگ آلومینیوم در محلول اسید اگزالیک انجام شده و بهینه‌سازی پارامترهای آن به منظور رسیدن به نانولوله‌های آلومینایی با قطر و ضخامت دیواره متنوع صورت پذیرفته و نیز بهینه‌سازی ولتاژ اعمالی، غلظت الکترولیت و شرایط آندایزینگ انجام‌ شده است. بررسی در این مرحله با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شده و داده‌های مربوط به سطح ویژه استخراج شده است. در مرحله بعدی، نانوذرات پلاتین در مقادیر مختلف با استفاده از نمک فلزی و حلال مناسب با استفاده از روش الکتروشیمی رسوب‌گذاری شده است. نتایج به‌دست آمده نشان داد که نانوسیم‌های به‌دست‌ آمده دارای قطر حدود 200 نانومتر و طول چند میکرومتر هستند. تمام نمونه‌ها پولیش مکانیکی شده و نشان داده‌ شد که غشاهای اکسید آندی آلومینیوم به‌طور کامل با ترکیب فلزات پرشده است. هم‌چنین، آنالیزهای انجام ‌شده نشان داد که نانوسیم‌های به‌دست‌ آمده در داخل غشاء ماندگار هستند

کلیدواژه‌ها

موضوعات

این کار حاصل همکاری محققین پژوهشگاه فضایی ایران، پژوهشکده رانشگرهای فضایی با دانشگاه تبریز در قالب  پروژه تحقیقاتی( پایان نامه) کارشناسی ارشد بوده است. امید است دستاوردهای این طرح برای مراکز تحقیقاتی فضایی ثمربخش باشد.

## H. Zeng et al., "Magnetic properties of self-assembled Co nanowires of varying length and diameter," Journal of Applied Physics, vol. 87, no. 9, pp. 4718-4720, 2000.##
##S.-K. Hwang, S.-H. Jeong, H.-Y. Hwang, O.-J. Lee, and K.-H. Lee, "Fabrication of highly ordered pore array in anodic aluminum oxide," Korean Journal of Chemical Engineering, vol. 19, no. 3, pp. 467-473, 2002.##
##R. M. Metzger et al., "Magnetic nanowires in hexagonally ordered pores of alumina," IEEE Transactions on Magnetics, vol. 36, no. 1, pp. 30-35, 2000.##
## N. F. Subari, S. Sakrani, and R. K. R. Ibrahim, "Controlled Pore Diameter in Porous Anodic Aluminium Oxide Templates for Nanotube/Nanowire Fabrication," Malaysian Journal of Fundamental and Applied Sciences, vol. 8, no. 4, 2012.##
## P. Chowdhury, K. Raghuvaran, M. Krishnan, H. C. Barshilia, and K. Rajam, "Effect of process parameters on growth rate and diameter of nano-porous alumina templates," Bulletin of Materials Science, vol. 34, no. 3, pp. 423-427, 2011.##
## J. O'sullivan and G. Wood, "The morphology and mechanism of formation of porous anodic films on aluminium," Proceedings of the Royal Society of London. A. Mathematical and Physical Sciences, vol. 317, no. 1531, pp. 511-543, 1970.##
##O. Jessensky, F. Müller, and U. Gösele, "Self-organized formation of hexagonal pore arrays in anodic alumina," Applied physics letters, vol. 72, no. 10, pp. 1173-1175, 1998.##
##A. Ruiz-Clavijo, O. Caballero-Calero, and M. Martin-Gonzalez, "Revisiting anodic alumina templates: From fabrication to applications," Nanoscale, vol. 13, no. 4, pp. 2227-2265, 2021.##
##M. Soltani, R. Aliramezani, S. Akhavan, Z. Erfani Gahrouei, and M. Noormohammadi, "Fabrication of anodic aluminium oxide template and the generation of magnetic Co nanowires within it," Journal of Advanced Materials and Processing, vol. 7, no. 4, pp. 57-66, 2019.##
## H. Masuda, F. Hasegwa, and S. Ono, "Self‐ordering of cell arrangement of anodic porous alumina formed in sulfuric acid solution," Journal of the electrochemical society, vol. 144, no. 5, p. L127, 1997.##
## J. Sarkar, G. G. Khan, and A. Basumallick, "Nanowires: properties, applications and synthesis via porous anodic aluminium oxide template," Bulletin of Materials Science, vol. 30, no. 3, pp. 271-290, 2007.##
##Y. Huang, H. Okumura, G. Hadjipanayis, and D. Weller, "CoPt and FePt nanowires by electrodeposition," Journal of applied physics, vol. 91, no. 10, pp. 6869-6871, 2002.##
##F. Li and L. Ren, "Fabrication and magnetic properties of FePt3 nanowire arrays," physica status solidi (a), vol. 193, no. 1, pp. 196-201, 2002.##
## S. Ichihara, M. Ueda, and T. Den, "Electrodeposition of FePt magnetic material and embedding into alumina-nanoholes," IEEE transactions on magnetics, vol. 41, no. 10, pp. 3349-3351, 2005.##
## M. Ou, T. Yang, and Y. Chen, "Anisotropic magnetism and magnetoresistance in iron nanowire arrays," Chin. J. Phys, vol. 47, pp. 848-853, 2009.##
##M. Ghorbani, F. Nasirpouri, and A. Saedi, "On the growth sequence of highly ordered nanoporous anodic aluminium oxide," Materials & design, vol. 27, no. 10, pp. 983-988, 2006.##
## L. Fernández-Romero et al., "Assessment of the thermal stability of anodic alumina membranes at high temperatures," Materials chemistry and physics, vol. 111, no. 2-3, pp. 542-547, 2008.##
##A. Fardi-Ilkhchy, F. Nasirpouri, C. Bran, and M. Vázquez, "Compositionally graded Fe (1− x)-Pt (x) nanowires produced by alternating current electrodeposition into alumina templates," Journal of Solid State Chemistry, vol. 244, pp. 35-44, 2016.##
## H. Wang, Y. C. Wu, L. Zhang, and X. Hu, "Fabrication and magnetic properties of Fe∕ Pt multilayered nanowires," Applied physics letters, vol. 89, no. 23, p. 232508, 2006.##
## J. Xu, Z. Zhang, B. Ma, and Q. Jin, "Compositional control of FexPt (1− x) nanowires by electrodeposition," Journal of Applied Physics, vol. 109, no. 7, p. 07B704, 2011.##
## A. Huczko, "Template-based synthesis of nanomaterials," Applied Physics A, vol. 70, no. 4, pp. 365-376, 2000.##
## M. Hernández-Vélez, "Nanowires and 1D arrays fabrication: An overview," Thin solid films, vol. 495, no. 1-2, pp. 51-63, 2006.##
## W. Li and T. H. Shen, "Nanomagnet arrays fabricated by electrodeposition using self-assembled anodic aluminium oxide templates," Microelectronic engineering, vol. 84, no. 5-8, pp. 1436-1439, 2007.##
##L. Tan, "Templated synthesis of magnetic nanowires by electrochemical deposition," Ph. D. Thesis, 2009.##
##A. Yasui, M. Iwasaki, T. Kawahara, H. Tada, and S. Ito, "Color properties of gold–silver alternate nanowires electrochemically grown in the pores of aluminum anodic oxidation film," Journal of colloid and interface science, vol. 293, no. 2, pp. 443-448, 2006.##