‏براي اولين بار در دنيا با تركيب دو روش high energy milling ‏(آسياب پر انرژي) جهت توليد پودر نانومتري و two step sintering ‏(زينترينگ دو مرحله اي) موفق به ساخت برقگير اكسيد قلع با ساختار زير ميكرون د‏ر حدود 550mm ‏ و خواص الكتريكي فوق العاده با دانسيته نهايي نزديك به دانسيته تئوري شديم. سيكل حرارتي TSS ‏در شرايط دمايي T1=1100C‏و T2=1050ºC ‏طراحي و انجام شد. دانسيته در پايان مرحله اول 84% ‏بود در حالي كه متوسط اندازه دانه ها تغييرات ناچيزي را نشان مي داد، چگالش قابل توجه (بالاتر از 98% ‏) مشاهده شد. به طوريكه اندازه دانه ها در پايان مرحله اول( در دماي ١١٠٠ ‏به مدت ۵ ‏دقيقه ) ٣٠٣ ‏نانومتر و پس از ٣٠ ‏ساعت نگه داري در دماي Cº ١٠۵٠ ‏به حدود ۵۵٠ ‏نانو متر رسيد. اين بدين معناست كه سيكل TSS ‏موفق به جلوگيري از رشد دانه ها تا دستيابي به ساختار كاملا چگال شده است. از آنجايي كه ولتاژ شكست برقگير به تعداد دانه هاي برقگير در واحد طول بستگي دا‏رد با كاهش اندازه نهايي با استفاده از پودرهاي نانومتري و زينترينگ دو مرحله اي به ولتاژ شكستي حدود 30000 V/cm ‏رسيديم. به دليل در معرض قرار گرفتن برقگير در مرحله دوم زينترينگ در محيط اكسيژن و نفوذ بهتر اكسيژن به مرز دانه ها و ايجاد سدهاي شاتكي و مرزهاي فعال به فريب غيرخطي در حدود 60 ‏و جريان نشتي حدود 50µA ‏رسيديم. به دليل چگالش بالاي برقگير در اين روش در حد چگالي تئوري به چگالي در حدود 98.6 ‏رسيديم.

‏ خلاصه: ‏لايه هاي دي اكسيد تيتانيم به واسطه ساختار الكتروني شان انتخاب مناسبي مي باشند. در اين طرح، لايه هايي از نانوذرات Ti O2 ‏با استفاده از فرايند سل- ژل و تكنيك غوطه وري بر ‏روي سطح كاشي پوشش داده شدند و براي كاربردهاي خود تميزشوندگي مورد بررسي قرار گرفتند. پوشش هاي Ti O2 ‏بر روي سطح كاشي لعاب دار به منظور كاربرد در نماي ساختمان ها، ديواره بزرگراه ها، استخرها، سرويس هاي بهداشتي و حمام ها، بيمارستان ها، آزمايشگاه ها، كارخانه ها و ... اعمال شد و از آن جايي كه اكثر اين كاربردها در محيط داخلي ساختمان است، بايد به دنبال راهي براي فعال كردن پوشش با نور مرئي بود. بدين منظور شرايط سنتز به گونه اي تنظيم شد كه درصد كمي فاز روتايل در كنار فاز آناتاز تبلور يابد. براي آماده سازي سل اوليه از مقادير مشخصي از تترا ايزوپروپكسايد تيتانيم به همراه افزودني هاي مورد نياز استفاده شد. كاشي هاي پوشش داده شده تحت عمليات حرارتي در دمايي بين 500‏و ºC ‏006‏به مدت يك ساعت قرار گرفتند. ساختار بلوري به وجود آمده در دماهاي مختلف با استفاده از تكنيك پراش اشعه x ‏بررسي گرديد. فعاليت فوتوكاتاليستي پوشش ها به وسيله ميزان تجزيه و رنگبري محلول Nile Blue ‏و اسيد استئاريك تحت تابش نور UV ‏اندازه گيري شد. نتايج حاصله نشان داد كه: ١ ‏) بهينه دماي عمليات حرارتي دماي ºC ‏006‏ ‏و فاز آناتاز به همراه درصد كمي فاز روتايل مناسب ترين تركيب فاز دي اكسيدتيتانيم براي فعاليت هاي فوتوكاتاليستي و فوق آبدوستي است. ٢ ‏) سطح پوشش در زمان كوتاهي (حدود ١۵ ‏دقيقه) به سطح فوق آبدوست تبديل شده و زاويه ‏تماس قطره آب بر روي سطح كاملا صفر مي شود. ٣ ‏) نمونه ها علاوه بر اين كه فعاليت فوتوكاتالسيتي خوب و قوي را در تجزيه مواد آلي و چربي تحت تابش نور UVاز خود نشان دادند، توانايي تجزيه ماده آلي كه به عنوان آلودگي استفاده شده بود را تحت تابش نور مرئي داشتند. همچنين در بررسي ٠٠ ‏ا روزه فعاليت فوتوكاتاليستي پوشش ها مشخص شد كه با گذشت زمان و استفاده مداوم از بوشش ها، آن ها باز هم خاصيت خود تميزشوندگي خوبي، در حد روز اول، از خود نشان مي دهند.

با توجه به روش هاي جديد توليد فولاد و نياز به ديرگدازهاي مقاوم به خوردگي و با دماي كاركرد بالا استفاده از ديرگدازهاي اكسيدي به تدريج كنار گذاشته شده است. دليل اين امر ترشوندگي راحت ديرگدازهاي اكسيدي مي باشد كه مقاومت خوردگي ديرگداز را به شدت كاهش مي دهد. گرافيت به دليل داشتن خواص مناسب از قبيل مقاومت به خوردگي قوي در مقابل مذاب فلز و سرباره مقاومت به شوك پذيري بالا و ... با حضور كمتر از 5٪ وزني در ديرگدازهاي پايه اكسيدي منجر به بهبود مقاومت به خوردگي و مقاومت به پوسته اي شدن و نهايتا افزايش كاركرد ديرگداز مي شود اما مقاومت به اكسيداسيون ضعيف گرافيت و ترشوندگي ضعيف آن در مقابل آب كاربرد آن را در ديرگدازها به خصوص جرم هاي ريختني ديرگداز محدود كرده است زيرا ترشوندگي ضعيف و قابليت پخش شدن ضعيف گرافيت در آب باعث مي شود جرم ريختني حاوي گرافيت آب زيادي براي عمليات نصب نياز داشته باشد و در نتيجه موجب افت خواص مكانيكي و فيزيكي جرم خواهد شد. در اين تحقيق به منظور بهبود مقاومت به اكسيداسيون و ترشوندگي گرافيت سطح ذرات گرافيت پولكي توسط Al2o3 با كنترل هيدروليز محلول آبي نيترات آلومينيم پوشش داده شد. گرافيت هاي پوشش دهي توسط XRD مورد بررسي فازي و توسط SEM و TEM مورد بررسي زيزساختاري قرار گرفت. نتايج نشان داد كه بر روي سطح گرافيت پوشش آلومينايي تشكيل شد و ترشوندگي و مقاومت به اكسيداسون گرافيت به مقدار قابل توجهي بهبود يافت به طوري عمده مشكلات آن جهت استفاده در جرم هاي ريختني حل شد.