مواد پیشرفته در مهندسی (استقلال)
سال:1389 | دوره:29 | شماره:2 |تعداد مقالات:5

در این مقاله انرژی ضربه چارپی فولادهای مرتبه ای در حالت توقفگر ترک، بررسی شده است. فولادهای مرتبه ای که دارای لایه های فریتی، آستنیتی، بینیتی و / یا مارتنزیتی اند را می توان توسط فرایند ذوب سرباره الکتریکی به دست آورد. نتایج آزمایش ضربه نشان دادند که موقعیت نوک شیار و فاصله آن از تک فازهای بینیت و مارتنزیت عوامل اصلی تعیین کننده انرژی ضربه نمونه هایند. اندازه منطقه مومسان جلوی نوک شیار در یک ماده مرتبه ای بسته به شیب انرژی ضربه کم و یا زیاد می شود. هرچه نوک شیار به فاز ترد نزدیکتر باشد، انرژی ضربه کمتر می شود و بالعکس. تاثیر اندازه منطقه مومسان بر انرژی ضربه چارپی نیز به طور نظری بررسی شده است.

در دهه اخیر تیتانات کلسیم به عنوان بیوسرامیکی با خواص مکانیکی مطلوب و خواص زیستی قابل قبول برای کاربردهای ارتوپدی مورد استفاده در بدن معرفی شده است. در این پژوهش، پوشش نانوساختار تیتانات کلسیم با استفاده از روش پوشش دهی غوطه وری سل-ژل بر روی زیرلایه تیتانیومی برای استفاده در کاربردهای زیستی - پزشکی تولید شد. از تیتانیوم ایزوپروپوکساید و نیترات کلسیم به عنوان مواد اولیه استفاده شد. پس از پوشش دهی، نمونه ها تحت عملیات گرمادهی سریع در دمای 800 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. برای بررسی ساختار فازی، گروه های عاملی و مورفولوژی سطحی پوشش های تولید شده از روش پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. نتایج نشان داد که پوشش نانوساختار یکنواخت و عاری از ترک با ساختار کریستالی پرووسکایت با موفقیت تهیه شده است.

ساخت بیوموادی که توانایی تشکیل یک پیوند مستحکم با بافت استخوان برای ترمیم مناسب سیستم اسکلتی استخوان را داشته باشد، یکی از اهداف محققان علم بیومواد است. شیشه های زیست فعال در سیستم CaO-SiO2-P2O5 به دلیل توانایی پیوند با بافت های نرم و سخت از جمله مهمترین بیومواد مصرفی در پزشکی و دندان پزشکی برای کاربردهایی چون ترمیم عیوب استخوانی و نوسازی فک و صورت اند. هدف از پژوهش حاضر، تولید نانو پودر شیشه زیست فعال با روش سل-ژل و شناسایی مناسبترین ترکیب آن برای کاربرد در بدن است. سه ترکیب مختلف (45S، 49S، 58S) به روش سل-ژل تهیه شد. از تکنیک پراش پرتو ایکس (XRD) و روش فلورسانس اشعه ایکس (XRF) برای مشخصه یابی و ارزیابی ساختار شیشه ای و آمورف محصول تولیدی و بررسی ترکیب شیمیایی نانو پودرهای تهیه شده بهره گرفته شد. سپس به کمک میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) شکل و اندازه ذرات ارزیابی شد. در ادامه، به منظور بررسی زیست فعالی نانو پودرهای تهیه شده، شیشه های زیست فعال تولیدی در مایع شبیه سازی شده بدن (SBF) در دمای 37 درجه سانتیگراد به مدت سی روز غوطه ور شد. پس از آن، از روشهای طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای بررسی تشکیل لایه آپاتیت و تعیین زیست فعالی نانو پودرهای تهیه شده، استفاده شد. ارزیابی با میکروسکوپ الکترونی عبوری، حصول پودر در اندازه های زیر 100 نانومتر را تایید کرد. آزمونهای به عمل آمده، تشکیل لایه آپاتیت را بر روی نانو پودرهای تولیدی تایید کرد که نشان دهنده زیست فعالی شیشه های زیست فعال بود. نتایج آزمایشات نشان داد که شیشه زیست فعال با ترکیب 45S زیست فعالی بیشتری نسبت به دو ترکیب 49S و 58S دارد. شایان ذکر است از طریق بهینه سازی ترکیب شیمیایی شیشه زیست فعال امکان استفاده از نانو پودر شیشه های زیست فعال برای کاربردهای پزشکی و به ویژه ترمیم استخوان و درمان نواقص استخوانی تسهیل می شود.

در این تحقیق نانوسیمهای آلیاژی CoCu و NiCu درون حفره های قالب پلی کربنات با قطر اسمی 30 nm به روش الکتروانباشت تهیه شدند. به منظور رشد نانوسیمهای CoCu و NiCu به ترتیب از دو الکترولیت مجزای حاوی نمکهای Co، Cu وNi ، Cu استفاده شد. برای بررسی رفتار پتانسیودینامیکی الکترولیتها و تعیین ولتاژ بهینه انباشت، منحنیCV  مربوط به هر یک از الکترولیتها تهیه و مورد مطالعه قرار گرفت. ساختار نانوسیمها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری مطالعه شد و نتایج نشان داد که نانوسیمهای ایجاد شده دارای ساختار بس بلوری، طولهای مختلف و قطر میانگین 80 nm هستند. سپس به منظور کنترل میزان ترکیب شیمیایی محصولات، نانوسیمها تحت ولتاژ انباشت مختلف تهیه شدند. تحلیل EDX نشان داد که به ازای پتانسیلهای انباشت بین -0.5 V تا -0.8 V فقط Cu انباشت شده و درصد وزنی اتمهای Ni و Co همه نمونه ها صفر است. از پتانسیل -0.85 V علاوه بر انباشت Cu انباشت Co و از پتانسیل -0.9 V علاوه بر انباشت Cu انباشت Ni آغاز می شود و به این ترتیب نانوسیمهای آلیاژی CoCu و NiCu با میزان ترکیب شیمیایی متفاوت از هر یک از الکترولیتها حاصل می گردند.

به منظور افزایش بازدهی و عمر کاری صفحات اتصال دهنده فلزی مورد استفاده در سلولهای سوختی اکسید جامد از پوششهای محافظ و رسانا استفاده می شود. در این پژوهش فولاد فریتی زنگ نزن 430 AISI در یک مخلوط پودری پایه کبالت به روش سمانتاسیون فشرده پوشش داده شد و تاثیر ضخامت لایه اکسیدی کرومیا (Cr2O3) بر روی مقاومت سطحی ویژه (ASR) توسط آنیل همدما در 800oC و آنیل ناهمدما در دماهای بین 400-900oC بررسی شد. نتایج نشان داد که تشکیل اسپینلهای MnCo2O4 و CoCr2O4 در طول اکسیداسیون، هدایت الکتریکی را بهبود می دهد. افزایش زمان آنیل همدما و افزایش دمای آنیل باعث افزایش ضخامت لایه اکسیدی شده که در نتیجه موجب افزایش ASR می شود.