وکاله آریا للأنباء - طور باحثون فی معهد بوریسکوف للحفز التابع لفرع سیبیریا فی الأکادیمیه الروسیه للعلوم طریقهً لإنتاج مواد أکسید السیریوم والزرکونیوم متناهیه الصغر عند درجات حراره... 24.07.2026, سبوتنیک عربی
أهمیه هذه الموادتتمیز أکاسید السیریوم والزرکونیوم ذات البنیه البلوریه البیروکلوریه بقدرتها على تخزین الأکسجین بکفاءه عالیه وإطلاقه عند تغیر الظروف. هذه الخاصیه تجعلها جذابهً للعملیات الحفزیه وغیرها من التقنیات التی تتطلب حرکه سریعه للأکسجین عبر الماده.مع ذلک، یتطلب إنتاج هذه البنیه تسخین الماده إلى ما یقارب 1400-1500 درجه مئویه فی جو مختزل. عند هذه الدرجات، تبدأ جزیئات السیرامیک النانویه بالتلبد، إذ تتحد معًا، وتکبر حجمًا، وتفقد جزءًا کبیرًا من مساحه السطح التی تجعل المواد النانویه مفیده.کیف یعمل "الغلاف" الکربونیلمنع هذا التدهور فی الأداء، غطى الباحثون کل جسیم نانوی على حده بغلاف کربونی رقیق قبل المعالجه الحراریه.یعمل هذا الغلاف کحاجز مؤقت بین الجسیمات المتجاوره، مانعًا إیاها من التلامس المباشر والاندماج لتکوین کتل أکبر. نتیجهً لذلک، یحتفظ البیرکلور السیریوم-الزرکونیوم النهائی ببنیه جسیمیه أدق وأکثر تجانسًا حتى بعد تسخینه إلى 1400 درجه مئویه.اختبار طریقتین للطلاءدرس الفریق طریقتین لإنشاء طبقه الکربون الواقیه.فی الطریقه الأولى، قام العلماء بتطبیق الکربون على أکسید السیریوم-الزرکونیوم المُنتج تجاریًا باستخدام الترسیب الکیمیائی للبخار، أو "CVD". خلال هذه العملیه، تتفاعل الغازات على سطح ساخن وتشکّل طبقهً صلبهً رقیقه. على الرغم من نجاح هذه الطریقه فی إنتاج غلاف کربونی، إلا أن التجمعات الموجوده فی المسحوق التجاری حدّت من فعالیه تثبیت أحجام الجسیمات الفردیه.استخدم النهج الثانی طریقه "بیتشینی المعدله"، وهی تقنیه للتخلیق الکیمیائی تخلط فیها المرکبات المحتویه على المعادن مع مواد عضویه لتکوین ماده أولیه متجانسه. عادهً، یُزال الکربون الناتج عن الماده العضویه، لکن الباحثین احتفظوا به عمدًا واستخدموه کطبقه واقیه.لا یزال هناک قید مهملا یزال لبیرکلور السیریوم-الزرکونیوم الناتج نقطه ضعف أساسیه عند استخدامه کعامل حفاز فی بیئه مؤکسده. فإذا سخّن فوق 900 درجه مئویه تقریبًا، یمکن أن یتحول ترکیبه المنتظم إلى طور رباعی، مما یؤدی إلى فقدانه بعض الخصائص التی تجعله مفیدًا.ویمکن أیضًا تکییف هذه الطریقه مع مواد أکسیدیه أخرى عالیه الحراره، والتی عادهً ما تفقد جزیئاتها النانویه بنیتها المفیده أثناء عملیه التصنیع، ومن خلال الحفاظ على فصل هذه الجزیئات أثناء تسخینها، یوفر "الغلاف" الکربونی طریقه عملیه لإنتاج خزف متطور یحافظ على تشتته الدقیق حتى فی ظل ظروف التصنیع القاسیه.