شبیه سازی لایه نشانی الکتروفورتیکی نانوذرات سرامیکی با استفاده از مدل ذره ای اصلاح شده بررسی اثر پتانسیل سطحی ذرات

در پژوهش حاضر، از مدلی ذره ای، با در نظر گرفتن تمام بر هم کنش های بین ذره ای، برای شبیه سازی فرایند لایه نشانی الکتروفورتیک استفاده شده است. مدل ذکر شده برای بررسی اثر پتانسیل سطحی (زتا) ذرات در ساختار و چیدمان ذرات در لایه نشست با بررسی دقیق ذرات در مقیاس مزو استفاده شده است. شبیه سازی با چهار مقدار متفاوت پتانسیل زتای ذرات mV {۱۰۰- ،۵۰- ،۲۵- ،۵-} انجام شده است که نتایج نشان می دهند پتانسیل زتای ذرات به منزله فاکتوری مهم، که برهم کنش بین ذرات را تعیین می کند، در ساختار و فشردگی لایه نشست تاثیرگذار است. علی رغم کاهش جزئی ضخامت و دانسیته لایه نشست، با افزایش پتانسیل زتا تا mV ۵۰، درجه نظم ساختاری در لایه نشست افزایش می یابد. دلیل افزایش برهم کنش، دافعه الکترواستاتیک است که باعث رانش ذرات در حال نشست به مکان های منظم در لایه نشست می شود. در پتانسیل زتای mV ۱۰۰ به دلیل دافعه بسیار بالای ذرات، که مانع از نزدیک شدن ذرات به یکدیگر می شود، جایابی ذرات در مکان های منظم مجددا کاهش می یابد. نتایج این پژوهش و استفاده از مدل مذکور برای تنظیم و انتخاب پارامتر فرایندی پتانسیل زتا در لایه نشانی الکتروفورتیک راهگشا است.

Keywords:

لایه نشانی الکتروفورتیک , مدل ذره ای , سوسپانسیون کلوئیدی , پتانسیل زتا