پژوهشگران ایرانی با استفاده از روش جدید سل - ژل در زمینه سنتز شیشه ـ سرامیک نانوکریستال لیتیوم - میکا ، موفق به تولید نانوکریستال ها شدند که این ماده سنتز شده از خواص برتری همچون خواص نوری مناسب ، برخوردار بوده و همچنین قابل ماشین کاری است.
شیشه - سرامیک ها ، پلی کریستال های سرامیکی هستند که با روش های شناخته شده ای تهیه می شوند. این مواد از ابعاد مختلفی دارای مزایایی در مقایسه با پودرهای سرامیکی هستند ، از این رو از کاربردهای متعددی برخوردارند.
شیشه - سرامیک های فلوگوپیت میکا ، گروهی از این مواد هستند که فاز میکا در زمینه فاز شیشه ای پراکنده شده و یون پتاسیم در فضای بین لایه های میکا قرار گرفته است.
این ماده خواص ویژهای همچون مقاومت حرارتی بالا تا 800 درجه سانتیگراد، عایق الکتریکی و استحکام مکانیکی بالا را داراست.
به تازگی نوع جدیدی از این مواد سنتز شده است که به جای پتاسیم از لیتیوم در فضای بین لایههای میکا استفاده شده است.
دکتر " محمدرضا توحیدی فر " با همکاری دکتر " پروین علی زاده " از دانشگاه تربیت مدرس ، دکتر " ریلـــو " از دانشگاه کافسکاری ونیز ایتالیا ، دکتر " بیژن افتخاری یکتا " از دانشگاه علم و صنعت و دکتر "علیرضا آقایی" از پژوهشگاه مواد و انرژی موفق شدند با استفاده از روش سل - ژل، شیشه - سرامیک نانوکریستال لیتیوم- میکا با ابعاد 13 نانومتر را تهیه کنند.
این تیم تحقیقاتی با استفاده از مواد پایهیی mg(no3)2.6h2o ، lino3 ، آلومینیوم ایزوپراکسید، nh4f و سل سیلیکا و با استفاده از روشهای مورد نیاز برای سل-ژل، شیشه- سرامیک نانوکریستال لیتیوم- میکا را سنتز کردند.
با آنالیزهای مختلف انجام شده ، ویژگی های میکروساختاری نمونه به دست آمده از این روش نوین مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از نوع سنتز شده در پژوهش های دکتر تاروتا و همکارانش مقایسه شد.
نتایج آنالیز نشان داد که بلورهای تولیدی در روش نوین سل - ژل کوچک تر از بلورهای تولیدی در روشهای سنتز شده معمول است. همچنین مشاهدات xrd نشان داد تشکیل فاز کریستالی میکا از دمای 675 درجه سانتیگراد شروع شده که از استحاله فاز mgf2 به وجود میآید.
با ادامه عملیات حرارتی در دماها و زمانهای بالا، فاز میکا به نوربرژیت (norbergite) و سپس به کوندرودیت (chondrodite) تبدیل خواهد شد.
این محققان در ادامه بررسی های خود با استفاده از مدل پیشنهادی « ماروتا »، انرژی فعال سازی تبلور و پارامتر آورامی را نیز محاسبه و با استفاده از همین مدل نحوه رشد بلورها را توجیه کردند. همچنین از آنجا که در روش سل- ژل بلورها به صورت یکنواخت در داخل فاز شیشه توزیع می شوند ، استفاده از این روش باعث هموژن شدن ساختار شیشه - سرامیک می شود که برای ماشین کاری امری لازم و ضروری است.