مواد نوین
سال:1393 | دوره:4 | شماره:3 |تعداد مقالات:9

هیدروکسی آپاتیت (HA) به علت خاصیت زیست فعالی به عنوان یک بیو سرامیک به گونه گسترده در پزشکی و دندانپزشکی استفاده می شود. مقدار خلوص HA بر ویژگی زیست فعالی آن تاثیر دارد و روش سل-ژل یکی از روش های مهم تولید نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت است که پارامترهای متعددی در این روش بر خلوص HA تاثیر دارد. بنابراین، در این پژوهش، نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت در شرایط گوناگون با روش سل-ژل تولید و بمنظور کاهش تعداد آزمایش ها از روش آماری تاگوچی در طراحی آزمایش ها استفاده شد. سپس به وسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری ریزساختار مشاهده شد. درصد خلوص پودر تولیدی با استفاده از آنالیز تفرق اشعه ایکس تعیین گردید. بر اساس نتایج شرایط بیهنه برای تولید هیدروکسی آپاتیت با بیش ترین خلوص، دمای کلسینه 900oC، زمان کلسینه2  ساعت، زمان هیدرولیز 72 ساعت و زمان پیرسازی 48 ساعت است. دمای کلسینه با 60 درصد مشارکت دارای بیش ترین تاثیر بر خلوص هیدروکسی آپاتیت است.

در این مقاله تاثیر پارامترهای ورودی (سرعت برشی و سرعت پیشروی) بر پارامترهای خروجی (انرژی ویژه تراش و زبری سطح) در فرآیند ماشین کاری چدن ADI و فولاد آلیاژی پایه کرم 42CrMo4 مورد مطالعه قرار گرفته و قابلیت ماشین کاری آن ها با یک دیگر مقایسه شده است. بر اساس نتایج بدست آمده مشخص گردید که انرژی ویژه تراش در ماشین کاری چدن ADI بیش تر از فولاد 42CrMo4 می باشد و با افزایش سرعت برشی در هر دو نمونه، انرژی ویژه تراش کاهش می یابد. نتایج نشان می دهند که زبری سطح قطعات ماشین کاری شده چدنی بسیار کم تر از زبری سطح قطعات فولادی می باشد. هم چنین، به صورت مقایسه ای مشخص گردید با افزایش سرعت پیشروی، مقدار انرژی ویژه تراش برای هر دو ماده کاهش یافته و زبری سطح قطعات ماشین کاری شده افزایش می یابد.

هدف از این پژوهش، بهینه سازی عامل های موثر بر سنتز نانوذرات آلیاژی آمورف Fe-B با روش احیای شیمیایی از مواد اولیه سولفات آهن آبدار (FeSO4.7H2O) به عنوان منبع آهن و بوروهیدرید سدیم (NaBH4) به عنوان عامل احیا کننده است. برای این منظور، از طراحی تاگوچی با ماتریس ترکیبی L 9 استفاده و پارامتر اندازه گیری شده درصد آمورف شدن آلیاژ تعیین شد. چهار پارامتر تاثیرگذار در واکنش احیا به صورت سرعت افزودن محلول، غلظت محلول آبی حاوی یون آهن، دما و مقدار pH واکنش، در سه سطح در نظر گرفته شدند. از آنالیز واریانس برای دست یابی به بالاترین درصد فاز آمورف استفاده شد و شرایط بهینه برای واکنش به صورت افزودن محلول با سرعت 5 mlit/min، دما 10oC، غلظت محلول یون آهن mol/lit 0.1 و مقدارpH  7 معرفی گردید. در شرایط یاد شده، نتیجه مورد انتظار 96.7 درصد بدست آمد و آزمون تایید نیز 100 درصد آمورف شدن را نشان داد. هم چنین، غلظت محلول آبی یون آهن با مشارکت 55.31 درصد به عنوان موثرترین پارامتر تعیین شد.

فرآیندهای شکل دهی فلزات در بین روش های تولید، از جایگاهی ویژه برخوردار است که پیشرفت های زیادی در تمام زمینه های آن شده است. پیش بینی نتایج فرآیندها، منجر به افزایش بهره وری و دقت و کاهش هزینه ها خواهد شد. یکی از روش های پیش بینی، نمودار حد شکل دهی است که این نمودار ابزاری موثر جهت ارزیابی حد کرنش و تعیین ناحیه شکست در شرایط گوناگون شکل دهی می باشد. از آن جایی که فلز خالص تانتالوم با دمای ذوب 2996oC یکی از فلزات دیرگداز و بسیار گرانبهاست، بررسی شکل پذیری و استخراج نمودار حد شکل دهی آن، در صنعت از اهمیتی بالا برخوردار است. در این پژوهش خواص شکل پذیری فلز تانتالوم مورد بررسی قرار گرفته و نمودار حد شکل دهی آن بدست آمده است. بدین منظور آزمایش های اریکسون و فشار بر روی نمونه های تانتالوم انجام شد و با استفاده از نتایج آن ها نمودارهای حد شکل دهی بدست آمد که این نمودارها هم خوانی خوبی با یک دیگر داشته و هم دیگر را تایید می کردند. هم چنین آزمایش کشش انجام گردید و نمودار تنش-کرنش حقیقی، ثابت کرنش سختی (n) و ضریب استحکام برای تانتالوم بدست آمد که نزدیک بودن مقدار بدست آمده برای n، به نقطه کمینه نمودار حد شکل دهی تاییدی بر صحت نمودار بدست آمده می باشد.

در این پژوهش اثر سرعت آسیاکاری بر سامانه احتراقی Al/ZrO2/H3BO3 مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور پودرهای خام اولیه با نسبت های استوکیومتری مشخص و نسبت گلوله به پودر 1:10 با سرعت های 350، 450 و  500دور بر دقیقه به مدت 15 ساعت تحت عملیات آسیاکاری قرار گرفتند. هم چنین، آنالیز حرارتی افتراقی (DSC) با نرخ گرمایش 40oC/min بر روی نمونه ها انجام شد. بمنظور بررسی فازهای تشکیل شده، آنالیز فازی XRD بر روی نمونه ها صورت پذیرفت و نتایج نشان دادند که در سرعت های پایین، کامپوزیت مورد نظر تشکیل نشده و تنها برخی از فازهای بین فلزی Al-B ظاهر شده است. هم چنین، با افزایش سرعت آسیاکاری احتمال سنتز کامپوزیت در محفظه آسیاب بیشتر خواهد شد. در نمونه آسیا شده با سرعت 500 rpm مشاهده شد که پس از 7 ساعت آسیاکاری سنتز کامپوزیت  Al2O3-ZrB2در محفظه آسیاب، طی یک واکنش انفجاری (به شدت گرمازا) انجام گرفت. ریخت شناسی کامپوزیت سنتز شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی، SEM، بررسی شد که ساختار کاملا متخلخل را نشان داد. میانگین اندازه دانه ها برای دو جزء کامپوزیتی آلومینا و بورید زیرکونیم با استفاده از روش ویلیامسون-هال به ترتیب 58 و 42 نانومتر محاسبه شد.

در این مقاله تاثیر روش های گوناگون آماده سازی سطح فولاد ساده کربنی، نظیر سنباده زنی با ورق سنباده شماره 180، ماسه پاشی و ساچمه پاشی بر روی ساختار پوشش اعمالی مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، نشان دادند که عملیات ساچمه پاشی تاثیری منفی روی ساختار پوشش بدست آمده داشته، سبب درشت تر شدن و توزیع نایکنواخت بلور های فسفاته گردید. از سوی دیگر، مشاهده شد که عملیات ماسه پاشی با تشکیل نیم رخ زبری مناسب بر روی سطح، سبب افزایش مراکز جوانه زنی بلور های فسفاته در مقایسه با آماده سازی سطح به وسیله سنباده زنی شده و در نتیجه، پوششی ریز دانه و متراکم تر بدست آمد. نتایج آزمون های خوردگی نظیر پلاریزاسیون، طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و آزمون پاشش نمک نیز نشان دادند که پوشش های متراکم و ریزدانه تر، سبب افزایش خواص حفاظتی شدند. هم چنین، بررسی کیفیت چسبندگی رنگ در دو حالت تر و خشک برای دو نوع رنگ هوا خشک (سیستم اپوکسی-پلی یورتان) و هم چنین، رنگ کوره ای (آلکید-  ملامین (سری YS))، نشان داد که تغییر بافت سطحی فلز پایه و ساختار پوشش فسفاته، چسبندگی رنگ را به گونه ای چشمگیر تحت تاثیر قرار می دهند. بدین صورت که آماده سازی سطح به وسیله عملیات ساچمه پاشی به دلیل ایجاد زبری زیاد بر روی سطح، سبب آسیب رساندن به لایه رنگ اعمالی در مراحل بعدی پوشش دهی توسط رنگ شد، اما در مقابل، فعال سازی سطح توسط عملیات مکانیکی ماسه پاشی، سبب ایجاد اتصال قوی بین زیر لایه و رنگ گردید. پوشش فسفاته نیز به ایجاد اتصال قوی بین لایه رنگ و زیر لایه کمک کرده و با کاهش اندازه بلورهای فسفاته، کیفیت چسبندگی بهبودی بیش تر یافت.

آلیاژهای قابل پیرسختی به دلیل وجود رسوبات ریز و پراکنده، خواص مکانیکی مناسبی از خود نشان می دهند. این آلیاژها به دلیل تشکیل رسوبات و مناطق GP به سختی مورد تغییر شکل پلاستیک شدید قرار می گیرند. در این پژوهش تاثیر عملیات نورد سرد روی آلیاژ 2024 آلومینیوم در شرایط عملیات محلولی شده بررسی شد. نتایج نشان دادند چنانچه عملیات نورد سرد بلافاصله پس از آبدهی به ماده اعمال شود، امکان انجام نورد با کرنش زیاد در دمای محیط فراهم می گردد. افزون بر این، در نتیجه کرنش بالا تنها با اعمال یک پاس نورد توزیعی مناسب از رسوبات در جهت نورد تشکیل شده که باعث افزایش چشمگیر استحکام ماده و کاهش قابل ملاحظه زمان پیرسازی می گردد.

در این مقاله، سینتر بدون فشار نانوکامپوزیت B4C-Si مورد پژوهش قرار گرفته است. ابتدا، پیش از انجام هر گونه عملیات آزمایشگاهی و با استفاده از نرم افزارهای Factsage و HSC، مقدار تغییرات انرژی آزاد واکنش ها و در نتیجه، انجام پذیری آن ها مورد بررسی قرار گرفت. سپس ترکیب هایی حاوی 10-2.5 درصد وزنی سیلیسیم تحت فشار پرس تک محوره قرار گرفته و به روش سینتر بدون فشار در دمای 2200 درجه سانتی گراد سینتر شدند. برای بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه ها، آزمون های تعیین دانسیته، میکرو سختی سنجی و تعیین مدول و چقرمگی شکست انجام گرفت.هم چنین، برای مطالعه ریزساختار نمونه ها، تصاویر میکروسکوپی آن ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی تهیه شد. نتایج بدست آمده از نمونه ها نشان دادند که بهترین خواص برای نمونه حاوی 7.5 درصد وزنی سیلیسیم با دانسیته نسبی 92 درصد، سختی 32.2 GPa، مدول الاستیک 308.45 GPa و چقرمگی شکست MPa.m1.2 4.09 بدست آمده است.

در این پژوهش، پودر فریت نانو ساختار Li-Zn با ترکیب شیمیایی  Li0.5ZnxFe2.5-xO4(به ازای مقادیر گوناگون x از 0 تا 0.5) با استفاده از فرایند احتراقی گلیسین - نیترات تولید شد. در این فرایند، از گلیسین به عنوان سوخت و از نیترات به عنوان اکسنده استفاده شد. پارامتر موقعیت شبکه ای اکسیژن، پارامتر شبکه و اندازه بلورک پودرهای تولیدی به کمک روش آنالیز تحلیل طیفی ریتولد از الگوهای پراش پرتو ایکس بدست آمد. فاصله های بین یونی و زاویه پیوندها با استفاده از پارامتر شبکه و پارامتر موقعیت شبکه ای اکسیژن محاسبه شد. گشتاور مغناطیسی برآیند نیز به ازای واحد فرمول در ساختار کریستالی اسپینل به کمک نتایج مغناطش سنج نمونه مرتعش (VSM) محاسبه شد. نتایج ساختاری بیانگر تولید موفقیت آمیز فریت های نانوساختار لیتیم-روی با اندازه بلورک هایی در محدوده 29 تا 59 نانومتر است. مغناطش اشباع و گشتاور مغناطیسی تا غلظت روی معادل با 0.2 روند صعودی را طی کرده و در مقادیر بیش تر روی، روند کاهشی را نشان می دهد. این رفتار در ویژگی های مغناطیسی یاد شده، تبعیت ساختار مغناطیسی فریت های تولیدی را تا غلظت روی 0.2 از «مدل نیل» و در مقادیر بیش تر از0.2  از «مدل یافت-کیتل» نشان می دهد.