SiO2 ساخت و بررسی فیبرهای توخالی - رضا ثابت داریانی; فاطمه نجفی (فیزیک کاربردی ایران, 2014)
در این مقاله برای ساخت فیبرهای توخالی SiO2 از فیبرهای پنبه استفاده کردیم. به این صورت که سوسپانسیونی از پودر SiO2 و آب دیونیزه درست کرده و مقداری از پنبه را در این سوسپانسیون خیسانده و سپس خشک می‌کنیم. آخرین مرحله نیز کلسینه کردن در دماهای بالا، جهت سوزاندن پنبه‌ها است. جهت بررسی ریخت‌شناسی فیبرهای توخالی تولید شده چهار آزمایش طراحی شد. در آزمایش اول سه نمونه را در 40 درجه سانتیگراد به مدت 1 ساعت خشک کرده و در دماهای مختلف 500، 600 و 700 درجه سانتیگراد و به مدت 6 ساعت کلسینه کردیم. در آزمایش دوم نمونه‌ها در دماهای 40، 50 و 60 درجه سانتیگراد خشک کرده و در دمای 600 درجه سانتیگراد کلسینه کردیم. در آزمایش سوم پودر SiO2 در دو زمان، 30 دقیقه و 1 ساعت را سائیده، در 50 درجه سانتیگراد خشک و در دمای 600 سانتیگراد کلسینه کردیم. در آزمایش چهارم نسبت‌های وزنی بین پودر SiO2 و آب دیونیزه را تغییر داده، در 50 درجه سانتیگراد خشک و در دمای 600 سانتیگراد کلسینه کردیم. بررسی ریخت شناسی فیبرهای ساخته شده، نشان می‌دهد نمونه‌ای که سوسپانسیون آن در نسبت وزنی 1:100 تهیه شده، در دمای 50 درجه سانتیگراد خشک شده و در دمای 600 درجه سانتیگراد کلسینه شده است، نمونه بهینه است. فیبرهایی که به این روش آماده شدند، ساختار پنبه را حفظ کرده و از تخلخل و مساحت سطحی نسبتاً بالایی برخوردار هستند. در شرائط بهینه، فیبرهای توخالی به طول در حدود 30 میکرومتر، قطر 3 میکرومتر و ضخامت دیواره nm 300 می‌باشند. در انتها در سوسپانسیون به جای آب دیونیزه با الکل استفاده شد. نتایج ما به خوبی نشان می‌دهد که الکل (به عنوان حلال) به جدا کردن فیبرهای پنبه بیشتر کمک می‌کند و فیبرهای توخالی ساخته شده حتی به طول چندین سانتیمتر، قطر m µ 5/3 و ضخامت دیواره nm 200 هم می رسند و در بعضی از فیبرها پیچ خوردگی‌های که به طور طبیعی در فیبرهای پنبه وجود دارد نیز، دیده می‌شوند.