مواد پیشرفته در مهندسی (استقلال)
سال:1391 | دوره:31 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

در این مقاله، هدف ما تهیه نانوکامپوزیت مزو پروس سیلیکا/هیدروکسی آپاتیت و بررسی رفتار زیست تخریب پذیری شبکه مزوپروس سیلیکای خالص در حضور فاز هیدروکسی آپاتیت قرار گرفت. سنتز این ماده به روش سل - ژل با پیرسازی در دمای 100oC به مدت 24 ساعت انجام شد. همچنین از یک فعالساز سطح به عنوان قالب استفاده شد. تخلخلها بعد از حذف فعالساز سطح توسط کلسیناسیون در دمای 550oC ایجاد شدند. نتایج حاصل از تحلیل انتقال فوریه فراسرخ، تشکیل گروه های سیلانول و سیلوکسان شبکه مزوپروس سیلیکا و گروه های هیدروکسیل و فسفات مربوط به شبکه هیدروکسی آپاتیت را نشان داد. همچنین نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و طیف سنج تفکیک انرژی نیز شکل گیری کریستالهای هیدروکسی آپاتیت را در درون حفرات مزوپروس تایید کرد. در نهایت رفتار زیستی تخریب پذیری توسط تحلیل پلاسمای کوپل شده القایی و انتقال فوریه فرا سرخ بررسی شد و مشخص شد که فاز هیدروکسی آپاتیت زیست تخریب پذیر در نانوکامپوزیت (با رهایش یون Ca2+ در محیط آبی و افزایش PH) می تواند سبب انحلال شبکه سیلیکا شده و تعداد اکسیژنهای غیر پل زن شبکه سیلیکا را افزایش دهد و رفتار زیست تخریب پذیری آن را بهبود بخشد.

آلیاژ نانوکریستالین Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3 با نام تجاری FINEMET، با اعمال عملیات حرارتی بر روی ماده آمورف اولیه تولید می شود. تعیین مشخصه های سینتیکی تحول ساختار آمورف به نانوکریستالین، امکان کنترل ریزساختار را از نظر اندازه و کسر حجمی فاز نانوکریستالین و لذا دستیابی به خواص مغناطیسی مطلوب را از طریق انتخاب شرایط بهینه عملیات حرارتی میسر می سازد. در این پژوهش سینتیک نانوکریستالیزاسیون آلیاژ آمورف FINEMET به کمک دستگاه آنالیز حرارتی تفاضلی (DTA) در شرایط غیرهمدما و با استفاده از روش های هم تبدیلی و ایزوسینتیک در نرخ های گرمایش 5، 10، 15 و 20oC/min بررسی شده است. تغییر ریزساختار و خواص مغناطیسی نمونه آمورف در طی فرایند نانوکریستالیزاسیون در دمای 560oC به ترتیب توسط پراش اشعه ایکس (XRD) و منحنی های پسماندنگار مورد بررسی قرار گرفته است.

در این مقاله، نانومیله های اکسید وانادیم با استفاده از کلرید آمونیوم و متاوانادات سدیم با نسبت مولی مساوی به روش هیدروترمال تولید شد. اثر زمان و مقدار افزودنی اتیلن دی امین تتراستیک اسید EDTA بر مورفولوژی و ترکیب ذرات مشخص شد. غلظت بهینه EDTA برابر 0.007 گرم بر سانتیمتر مکعب و زمان مطلوب 24 ساعت به دست آمد.

سطح شکست فولادهای متالورژی پودر به عوامل مختلفی مثل ساختار تخلخل، چگالی، نوع روش آلیاژسازی، سطح اتصال بین پودرها (گردنه های تف جوشی)، همگنی ریزساختار و نوع بار اعمالی بستگی دارد. بررسی ریزساختار اطراف محل رشد ترک نیز به تحلیل رشد و اشاعه ترک کمک شایانی خواهد کرد. در این تحقیق رفتار و مکانیزم ترک ناشی از تست خمش سه نقطه ای بر فولاد متالورژی پودر کروم - مولیبدن دار تحت چگالی های (7.2 g/cm3، 7.0، 6.7) مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. طبق نتایج، در اطراف محل رشد و اشاعه ترک عنصر آلیاژی مولیبدن به شدت افزایش یافته است که دلیل اصلی آن شکست می باشد. همچنین مسیر رشد ترک از میان تیغه های مارتنزیت/بینیت و تخلخلهای تیز بود.

فومهای فلزی دارای حفره های به هم پیوسته به دلیل قابلیت انتقال گرما و عبور گاز بالا میتوانند در مبدل های گرمایی دمای بالا با راندمان عالی مورد استفاده قرار گیرند به شرطی که لایه های سطحی قرار داده شده بر روی سطوح خارجی فوم به خوبی به فوم متصل شده باشند. در این تحقیق یک فرایند برای ایجاد لایه سطحی بر روی فوم های نیکلی توسط پوشش گرمایی ابداع شد و لایه هایی از جنس سوپرآلیاژ اینکنل 625 بر روی سطوح فوم های نیکلی با دانسیته تخلخلهای مختلف 10 و 20 تخلخل در اینچ مربع ایجاد شده است. در این تحقیق فرایندهای مورد استفاده قرار گرفته است. میزان نفوذ لایه سطحی پوششبه داخل حفره های Wire-Arc و APS و HVOF مختلف پوشش دهی گرمایی شامل فوم در این فرایند قابل کنترل است. ریزساختار پوشش ایجاد شده، چسبندگی و سطح مشترک بین پوشش و فوم مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که لایه های پوششی با دانسیته بالا و بدون داشتن حفره های متصل به سطح توسط هر سه روش پاشش گرمایی با موفقیت به خاطر APS و قوس سیمی دارای چسبندگی بالاتری نسبت به پوشش های ایجاد شده به روش HVOF ایجاد شده است و پوشش های ایجاد شده با داشتن تخلخل و ترکیبات اکسیدی کمتر هستند.

در سال های اخیر، موادی با ثابت دی الکتریک بالا نظیر اکسید آلومینیوم و اکسید تیتانیوم به جای گیت اکسید سیلیکون فرانازک مورد مطالعه قرار گرفته اند. در کار حاضر چنین اکسیدهایی در دماهای مختلف و تحت شرایط فراخلا بر روی زیرلایه Si(100) رشد یافته اند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که اکسید آلومینیوم از ساختار مناسب تری نسبت به ساختار اکسید تیتانیوم برخوردار است و می تواند به عنوان یک گیت دی الکتریک مناسب در تولیدات آتی نانو ترانزیستورهای میسفت به کار رود.

در پژوهش حاضر یک کامپوزیت پایه بیوسرامیکی با خواص مکانیکی قابل توجه و دارای قابلیت تشکیل آپاتیت در سطح در محیط برون تنی، توسط تف جوشی مخلوط پودرهای هیدروکسی آپاتیت (HA) و شیشه زیست فعال سل - ژل 4 جزیی (64SiO2-26Cao-5MgO-5ZnO) ساخته شد. هیدروکسی آپاتیت به روش هم رسوبی سنتز شد. بنا بر مطالعات تحلیل حرارتی همزمان (STA) دمای پایدارسازی شیشه زیست فعال 700oC انتخاب شد. از روش تعیین اندازه ذرات توسط لیزر (LPSA) برای مقایسه ابعاد پودرهای سنتز شده استفاده شد. زمینه هیدروکسی آپاتیت با ذرات شیشه زیست فعال با درصدهای وزنی 5، 10، 15، 20، 25 و 30 مخلوط شد و سپس پودرهای مخلوط شده تحت فشار 80 MPa فشرده شد. پس از تف جوشی، از نمونه ها آزمون فشار تک محوری گرفته شد و نمونه با بیشترین استحکام فشاری (نمونه حاوی 20 درصد وزنی شیشه زیست فعال) برای غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن (SBF) به مدت زمان های 3، 7، 14 روز انتخاب شد. نتایج نشان داد که استحکام نمونه بهینه پس از قرارگیری در محلول SBF کاهش یافت. همچنین، آزمون سنجش میزان رهایش یون (ICP) برای بررسی رفتار رهایش یون نمونه در محلول SBF انجام شد. نهایتا، آزمون های تفرق اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی فروسرخ (FTIR) به ترتیب برای شناسایی فازها، مطالعه ریزساختارو تعیین گروه های عاملی نمونه انتخابی انجام شد.

مطالعه ترمودینامیکی احیای مولیبدنیت با کربن، در حضور اکسیدمنیزیم، انجام شد. نمودارهای پایداری مربوط به دو سیستم MoS2-MgO و MoS2-MgO-C در دمای ثابت 1200K رسم و مورد بررسی قرار گرفتند. این بررسی ها نشان داد که فرآیند با اکسیداسیون مستقیم مولیبدنیت توسط اکسیدمنیزیم و در ادامه با تشکیل فازهای میانی اکسیدمولیبدن، (MoO2) و مولیبدات منیزیم (MgMoO4)، پیش می رود. ترکیب فازهای گازی موجود در فرآیند، حاکی از آن بود که بخش اعظم فازگازی به منوکسیدکربن (CO) اختصاص دارد. همچنین نمودارهای پایداری مربوط به سیستم های Mo-O-C (احیای دی اکسیدمولیبدن با کربن) و Mo-O-Mg-C (احیای مولیبدات منیزیم با کربن) رسم و مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی ها نشان داد که محصولات احیا شامل Mo، Mo2C و MoC خواهند بود.