بررسی تأثیر اندازه و توزیع نانو ذرات الماس بر سختی و عبور نور نانوکامپوزیت سولفیدروی/الماس

در این پژوهش نانوکامپوزیت سولفیدروی/الماس حاوی یک درصد حجمی نانوذرات الماس با اندازه ذرات اولیه کمتر از  10 نانومتر و کمتر از 500 نانومتر با روش پرس داغ تف جوشی شد و تأثیر اندازه و توزیع ذرات نانوالماس در زمینه سولفیدروی بر سختی و میزان عبور نور آن ها مطالعه گردید. افزودن نانوذرات الماس منجر به افزایش سختی سولفیدروی در همه نمونه های تف جوشی شده، گردید اما این افزایش سختی یکسان نبود و با اندازه و توزیع نانوذرات الماس ارتباط داشت به عبارت دیگر در نمونه هایی با اندازه ذرات ریزتر و توزیع یکنواخت تر، سختی بیشتری به دست آمد به گونه ای که نمونه ی تف جوشی شده حاوی نانوذرات الماس با اندازه ی کمتر از 10 نانومتر و توزیع یکنواخت تر در زمینه، بیشترین سختی حدود 475 ویکرز را نشان داد. پدیده پراکندگی به دلیل حضور ذرات نانو الماس و آگلومره های آن ها و هم چنین حضور حفره ها در نمونه ها وجود دارد. با این وجود اثرات پراکندگی ناشی از حضور ذرات نانو الماس و آگلومره های آن قابل صرف نظر کردن است. اگرچه حضور حفره در نمونه های تف جوشی شده می تواند بر کاهش میزان عبور نور تأثیر بگذارد اما با توجه به نتایج می توان بیان کرد که در این پژوهش، جذب پدیده غالب در افت میزان عبور نور در  همه نمونه های تف جوشی شده، است. علت اصلی جذب در نمونه های تف جوشی شده حاوی نانو ذرات الماس با اندازه کمتر از 10 نانومتر حضور ناخالصی های مانند نیتروژن ناشی از شرایط سنتز نانوذرات الماس اولیه و هم چنین تغییرات سطحی آن ها در حین تف جوشی است. هم چنین در نمونه های تف جوشی شده حاوی نانوذرات الماس با اندازه کمتر از 500 نانومتر نیز علت جذب، تغییرات سطحی در مدت زمان تف جوشی می باشد. با بررسی میزان عبور نمونه های تف جوشی شده، بیشینه عبور (35%) در نمونه ی تف جوشی شده حاوی نانوذرات با اندازه ی کمتر از 500 نانومتر اندازه گیری شد که نشان می دهد در این نمونه مجموع اثرهای جذب و پراکندگی در کمینه حالت خود قرار داشته است که منجر به بیشینه شدن عبور نور گردیده است.