Iranian Journal of Ceramic Science & Engineering

fa تهیه لایه نازک TiO2 بر روی زیرلایه کاشی لعاب دیده و تغییر رفتار آبدوستی به آبگریزی Preparation of thin layer of TiO2 on glazed tile substrate and changing hydrophilic to hydrophobicity behavior سراميک‌هاي زیستی (بیوسرامیک‌ها) Bioceramics پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><a name="_Hlk42677855">هدف از این تحقیق ایجاد پوشش </a>TiO2 بروی زیرلایه کاشی با استفاده از روش سل– ژل و غوطهوری میباشد. در ابتدا پوشش TiO2 از روش سل ژل تهیه گردید و سپس لایهنشانی در سه مرحله با مدت زمانهای غوطهوری متفاوت ( s60، 40 ،20) انجام گرفت و در نهایت نمونهها در دمای ℃ 450 کلسینه شدند. مشخصات فازی و ریزساختاری نمونهها با استفاده از آنالیز اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد تحلیل قرار گرفت. در نمونههای با زمان غوطهوری 20 و40 ثانیه فازهای غالب، فازهای زیرلایه شامل مولایت و کوراندوم میباشند، درحالی که در نمونه  با زمان غوطهوری 60 ثانیه  فاز  غالب فاز آناتاز میباشد. بررسیهای ریز ساختاری با استفاده ازمیکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که در زمانهای اولیه لایهنشانی، جوانههای اولیه TiO2  تشکیل میگردد و با افزایش زمان لایهنشانی، پوششی در حدود nm 50 روی جوانههای اولیه رشد مییابند. نتایج میکروسکوپ نیروی اتمی نشان داد که کسر تخلخل سطحی نمونهها و زبری سطح با افزایش ضخامت لایهنشانی از نمونهها  با زمان غوطهوری 20 ثانیه  تا زمان غوطهوری 60 ثانیه افزایش مییابد. برای اصلاح سطح و کاهش انرژی سطحی پوشش TiO2  از اسید استئاریک استفاده شده است. پس از اصلاح سطح نمونهها، نمونه با زمان غوطهوری 20 ثانیه دارای رفتار آبدوست و  نمونهها  با زمان غوطه وری 40 و 60 ثانیه رفتار آبگریزی نشان دادند. زوایای تماس نمونهها با زمان غوطهوری20 ،40 و60 ثانیه به ترتیب ° 01/99 ، °23/91 و °42/74 به دست آمدند. در نهایت مقاومت به سایش پوششها با استفاده از آزمون سایش پین روی دیسک ارزیابی شدند و میانگین ضریب اصطکاک برای پوشش TiO2 برای هر سه نمونه 2/0 به دست آمد.</div> The aim of this study is to create TiO2 coating on the tile substrate using cell-gel and immersion method. Initially, TiO2 coating was prepared by sol gel method and then, deposition was performed in three stages with different immersion periods of 20, 40 and 60 s and finally, the samples were calcined at 450 °C. The phases and microstructural characteristics of the samples were analyzed using X-ray analysis and scanning electron microscopy. The results of phase analysis showed that in samples with immersion time of 20 and 40 seconds, the dominant phases were sublayer phases include of mulite and corundum, while in samples with immersion time of 60 seconds, the predominant phase was the anatase phase. Microstructural studies using scanning electron microscopy showed that, in the early stages of deposition, the initial nuclei of TiO2 was formed, and as the deposition time increased, a cover of TiO2 nanoparticles about 50 nm was grown on the initial nuclei. <a name="_Hlk42677771">AFM results showed that, the surface porosity fraction of the samples and the surface roughness increased with increasing layer thickness of sample </a>with immersion time of 20 s to sample with immersion time of 60 s. Stearic acid has been used to modify the surface and reduce the surface energy of TiO2 coating.  After surface modification of samples, the sample with immersion time of 20 s showed hydrophilic behavior and the samples with immersion time of 40 and 60 s showed hydrophobic behavior. The contact angles of the samples with immersion time of 20, 40 and 60 s were obtained 74.42 °, 91.23 ° and 99.01 °, respectively. At last, the abrasion resistance of the coatings was assessed using Pin on disc method and the average friction coefficient for TiO2 coating for all three samples was 0.2. پوشش تیتانیوم دی‌اکسید, آبگریزی, آبدوستی, مقاومت به سایش TiO2 coating, Hydrophobic, Hydrophilic, Abrasion resistance. 106 119 http://ijcse.ir/browse.php?a_code=A-10-518-2&slc_lang=fa&sid=1 مهسا فخارپور Mahsa.fakharpour@maybodiau.ac.ir 10031947532846002816 10031947532846002816 Yes فاطمه میرجلیلی 10031947532846002817 10031947532846002817 No آزاده افخمی 10031947532846002818 10031947532846002818 No