علوم و مهندسی سطح
سال:1390 | دوره:- | شماره:11 |تعداد مقالات:11

در این تحقیق تاثیر آهن و منگنز بر رفتار سایشی آلیاژ 332F مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور مقادیر مختلف آهن شامل 0.7، 1.2 و 1.8 درصد به ترکیب آلیاژ پایه افزوده گردید و بهسازی آلیاژها از طریق افزودن مقادیر مناسب منگنز به ترکیب آلیاژها صورت پذیرفت. آزمایشهای سایش در دمای محیط، تحت چهار بار اعمالی 20، 30، 40 و 80N در سرعت m/s0.5 و مسافت لغزش 1000m متر به روش پین روی دیسک انجام شدند. نتایج حاصله نشان می دهد که تاثیر ترکیبات غنی از آهن بر خواص تریبولوژیکی به ابعاد، مورفولوژی و نحوه توزیع این ذرات در زمینه آلیاژ وابسته است. در شرایط بهسازی نشده بهترین خواص تریبولوژیکی و مکانیکی در آلیاژ حاوی 0.7 درصد آهن مشاهده می شود و افزودن مقادیر بیشتر آهن موجب شکل گیری ترکیبات درشت صفحه ای شکل در زمینه و افت قابل ملاحظه مقاومت سایشی می شود. این در حالی است که پس از بهسازی آلیاژ توسط منگنز خواص تریبولوژیکی آلیاژ به میزان قابل توجهی بهبود یافته و بهترین خواص سایشی در آلیاژ حاوی 1.8 درصد آهن مشاهده می شود.

در این تحقیق تاثیر دمای عملیات زیرصفر بر سختی، ریز ساختار، مقاومت سایشی و درصد آستنیت باقیمانده در فولاد 1.2304 بررسی گردید. بدین منظور از دو دمای زیرصفر: 80- درجه سانتیگراد به عنوان دمای زیرصفر سطحی و 196- درجه سانتیگراد به عنوان دمای زیرصفر عمیق استفاده گردید. نتایج نشان داد عملیات زیرصفر باعث افزایش در سختی و کاهش در مقدار آستنیت باقیمانده در مقایسه با عملیات حرارتی متداول می گردد. همچنین افزایش در مقاومت سایشی برای عملیات زیر صفر سطحی و زیر صفر عمیق نسبت به عملیات کوئنچ- تمپر بترتیب در حد 5 تا 12% و 37 تا 52% می باشد. مطالعه سطح سایش و محصولات سایش نشان داد که مکانیزم غالب در سایش، چسبان می باشد. در عملیات زیرصفر عمیق تعداد کاربیدها افزایش و سایز کاربیدها کاهش می یابد. بنابراین عملیات زیرصفر عمیق باعث افزایش نیروی محرکه در هسته گذاری کاربیدها می شود. همچنین دمای شروع و پایان استحاله مارتنزیتی در فولاد مذکور با انجام آزمایشهای دیلاتومتری مشخص گردید. نتایج نشان داد دمای شروع (MS) و پایان (MF) استحاله مارتنزیتی در این فولاد بترتیب 254 و 90- درجه سانتیگراد است.

در این پژوهش برای بهبود سختی و مقاومت به خوردگی سطح، پوشش الکترولس نیکل-فسفر بر روی آلیاژ منیزیم AZ31 اعمال گردید. آزمون خوردگی پلاریزاسیون قبل و بعد از پوشش دهی روی آلیاژ پایه بدون پوشش و پوشش داده شده در محلول 3.5 درصد وزنی کلرید سدیم انجام شد و سختی پوشش و آلیاژ پایه قبل و بعد از عملیات حرارتی اندازه گیری شد. بررسی های میکروساختاری و مورفولوژی سطح با استفاده از آنالیز فازی XRD و میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM انجام گرفت. نتایج این تحقیق نشان می دهد که پوشش های الکترولس کم فسفر دارای ساختار نانو کریستالی و سخت هستند و سختی آنها با افزایش دما طی عملیات حرارتی به دلیل تشکیل فاز Ni3P افزایش می یابد، هرچند سختی منیزیم پایه به دلیل رشد دانه کاهش و نرخ خوردگی پوشش افزایش می یابد. به همین خاطر بهترین محدوده برای عملیات حرارتی آلیاژ های منیزیم 270-230oC  می باشد. عملیات حرارتی در این محدوده دمایی موجب افزایش سختی پوشش به میزان 110HV و کاهش سختی پایه تنها به میزان14BHN  می شود.

در این تحقیق سه نمونه از لایه های نازک اکسید قلع خالص را که به روش اسپری پایرولیزیز بر روی زیرلایه شیشه لایه نشانی شده اند مورد مطالعه قرار دادیم. اینها به عنوان حسگر گازهای اکسیژن و دی اکسیدکربن استفاده می شوند. طیف عبوری لایه ها حاکی از نازکی لایه ها در محدوده نانومتری (150-200 nm)، و طیف XRD نشانگر تغییر سمتگیری بسبلوری از (200) به (110) می باشد که این تغییر سمت گیری بلوری به دلیل تغییر ضخامت لایه ها می باشد. همچنین ابعاد بلورکها از 31 تا 22.5 نانومتر کاهش یافته است. حساسیت نمونه ها نسبت به  2000 ppm از این گازها نشان داد که دمای بهینه کاری در این نمونه ها برای گاز اکسیژن و دی اکسید کربن به ترتیب 170◦C و 180◦C می باشد. علاوه بر این دریافتیم نمونه با پایین ترین ضخامت (150 nm) که از کوچکترین ابعاد بلورکی (22.5 nm) برخوردار بوده و سمتگیری ترجیهی در آن (110) است و حساسیت آن برای گاز اکسیژن بیشتر از دی اکسید کربن است.

هدف از این تحقیق ساخت نانوذرات مس- نیکل با اندازه های مختلف، به منظور بررسی خواص کاتالیستی، مغناطیسی و حسگری این نانوذرات می باشد. بنابراین نانو ذرات هسته- پوسته ای مس- نیکل در بستر لایه نازک کربنی به روش همزمان انباشت بخار شیمیایی و کند وپاش پلاسمای امواج رادیویی از هدف مس و نیکل در محیط گاز استیلن ساخته شد. ابتدا نانو ذرات مس در بستر کربنی آماده شدند. سپس لایه نیکل با ضخامت های مختلف روی آن ساخته شد. ساختار کریستالی و توپوگرافی سطح به ترتیب توسط آنالیزهای طیف پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بررسی شد. آنالیز XRD بر تشکیل نانو ساختار مس، اکسید مس، نیکل و اکسید نیکل دلالت دارد. اندازه نانو ذرات مس به دست آمده از روابط شرر و ویلیام سون با استفاده از نتایج XRD مقایسه شدند. نتایج تخمینی ویلیام سون با اندازه نانو ذرات در تصاویر AFM همخوانی خوبی دارد.

تغییر ضریب شکست نور در نوار باریکی از سطح مواد نوری مناسب، موجبرهای نوری را نتیجه می دهد. یکی از مشهورترین روش های ساخت این موجبرها، نفوذدهی عناصر فلزی مناسب نظیر روی در نوار باریکی از سطح بلور نیوبات لیتیم است، پایداری خواص ویژه نیوبات لیتیم در اثنای دست یابی به بهینه شرایط نفوذ، از اهمیت بسیار برخوردار است. اهداف این تحقیق عبارتند از عملی نمودن نفوذ حرارتی روی در زیرلایه نیوبات لیتیم در بهترین شرایط دما و زمان (نسبت به تحقیقات گزارش شده قبلی) و بررسی مکانیزم نفوذ و مطالعه تاثیرات نفوذ بر خواص بلوری، نوری و مورفولوژی سطح بلور پایه نیوبات لیتیم، لذا ابتدا لایه ای از روی به ضخامت 150 nm به روش کندوپاش مگنترون DC با دمای زیرلایه  127ºCبر سطح بلور نیوبات لیتیم لایه نشانی شد. سپس به مدت 10 min در دمای 450ºC در هوای آزاد اکسایش یافت و در نهایت، در بازه ای از دما و زمان های مختلف به روش حرارتی به درون بلور نیوبات لیتیم نفوذ داده شد. نتایج آنالیزها حاکی از آن بود که با بکارگیری روش کندوپاش مگنترون DC در لایه نشانی و اتخاذ تدابیری نظیر افزایش دمای زیرلایه پیش از انباشت و نیز اکسایش لایه ی انباشتی پیش از نفوذ، سرانجام تمام مقدار روی، بعد از حرارت دهی به مدت 180 min در دمای 750ºC به درون ساختار بلور نیوبات لیتیم نفوذ کرده که نسبت به دما و زمان های گزارش شده در تحقیقات مشابه به مراتب بهتر و عملی تر است. از سوی دیگر، بلور نیوبات لیتیم در محدوده دما و زمان های بکار رفته از پایداری خوبی در ماهیت بلوری و خواص نوری برخوردار بوده است.

نانو ذرات Siبه روش تبخیر با باریکه بر روی زیر لایه p-Si (111) در زاویای °0، °75 و °85 ساخته شد. مقاومت سطحی نمونه ها به روش ون در پاو اندازه گیری و با نمونه زیر لایه سیلیکان مقایسه شد. نتایج نشان داد به علت افزایش زاویه از °75 به °85 نانو ذرات سیلیکان با تخلخل بیشتری شکل می گیرند در نتیجه نمونه °85 توانایی حمل جریان بیشتر در ولتاژ های مشابه از خود نشان می دهد. این در حالیست که مساحت سطحی و در نتیجه مقاومت سطحی نمونه °75 به مراتب بزرگتر از °85 و نمونه °85 به مراتب بزرگتراز زیر لایه سیلیکان می باشد.مورفولوژی سطحی و تصویر سطح مقطعی فیلمها با استفاده از  SEMمورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که نمونه با تخلخل بیشتر دارای مقاومت سطحی کمتر می شود. همچنین مشخصه I-V پیوندگاه nSi/p-Si (111) مورد بررسی قرار گرفت. این پیوندگاه دارای رفتار غیر خطی الکتریکی و دیود گونه می باشد.

در این تحقیق فیلم های بس لایه ای فلزی Co-Cu/Cu با زوج لایه های نانومتری و با استفاده از روش الکتروانباشت در محلولی حاوی سولفات مس و سولفات کبالت بر زیرلایه بس بلور Ti با بافت های قوی (101) و (103) و (001) با مقادیر مختلف پارامترهای رشد مانند ولتاژ انباشت، ضخامت کل و دمای الکترولیت تهیه شدند. سپس نانو ساختار فیلم های تهیه شده توسط دستگاه پراش پرتویX و ریخت شناسی آن ها توسط میکروسکپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج پراش X نمونه ها نشان داد که بس لایه ها دارای ساختار fcc با بافت قوی (111) می باشند. تصاویر SEM نمایانگر رشد ستونی Cu در نمونه ها است. همچنین در بس لایه هایی که تحت ولتاژ انباشتCo منفی تری رشد نموده اند، اندازه دانه ها و ارتفاع ستون های Cu کاهش می یابد. با ازدیاد ضخامت کل اثر نا هماهنگی شبکه ای بین لابه و زیر لایه کمتر مشاهده گردید. در نتیجه با افزایش دمای الکترولیت اندازه دانه های سطحی بس لایه های تولید شده و هم چنین میزان ناخالصی اتم های S در این بس لایه ها افزایش نسبی دارند.

در این مقاله با بهینه سازی پیکربندی اجزای مغناطیسی کاتد کندوپاش مگنترون تخت گرد توسط نرم افزار اجزای محدود ANSYS، یک طرح جدید برای چیدمان قطعات مغناطیسی کاتد پیشنهاد شده است. در این طرح با مایل قرار دادن آهنربای کناری نسبت به سطح هدف و بکارگیری یک مهار در زیر آن، خطوط شار مغناطیسی در ناحیه نسبتا وسیعی در بالای هدف موازی سطح آن شده است. علاوه بر این، یک نمونه کاتد بر اساس این طراحی ساخته و پارامترهای عملکردی آن اندازه گیری شده است. این پارامترها شامل بازدهی مصرف هدف و نرخ لایه نشانی است که در فشار 50 میلی تور و توان 1 کیلووات به ترتیب مقادیر 56 درصد و 16 نانومتر بر ثانیه برای آنها بدست آمد.

مواد CuInTe2 و CuInSe2 از نوع مثبت (P) چند بلوری هستند که با افزودن درصدی اندیم به ترکیب عنصری این مواد، قابلیت رسانندگی آنها افزایش می یابد. با تغییر ضریبهای هال RH و تحرک هال Hµ، در دماها و میدانهای مختلف، دریچه ای در P-CuInTe2 مشاهده شده است. با افزایش دما به بیش از170 k  و تغییرRH ، فاصله بین سطح دانه ها بیشتر می شود. با افزودن درصدی اندیم به این لایه ها، ضریب هال در گستره های دمایی 77-200 k ثابت می ماند. در این مقاله نشان خواهیم داد که در ماده P-CuInSe2 که به صورت لایه هایی با ترکیب عنصری است، با افزودن اندیم به دمای بیش از 150 k، فاصله میان سطح دانه ها بیشتر می شود. در این مقاله، مقادیر Hµ در لایه های یاد شده مورد مطالعه قرار گرفته است.