مواد نوین
سال:1393 | دوره:5 | شماره:1 (پیاپی 17) |تعداد مقالات:10

در این پژوهش ابتدا مخلوطی از نانوذره های هیدرید آلومینیم و آلانیت منیزیم با استفاده از مواد اولیه کلریدی و به روش آسیای مکانیکی شیمیایی تهیه گردید. سپس بدنه های صلب آلومینایی پس از اعمال لایه میانی هیدریدی، در چهار دمای 300، 350، 400، و 450 درجه سانتی گراد با استفاده از یک پرس داغ القایی متصل شدند. در حین اتصال، تجزیه نانوذره های هیدریدی در دمای اتصال، مخلوطی از نانوذره های آلومینیم و ترکیب بین فلزی آلومینیم منیزیم بدون لایه اکسید سطحی را به گونه درجا در لایه میانی فراهم آورد. در انتها، ساختار فصل مشترک و استحکام پیوند در اتصال نفوذی بدنه ها مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که اتصال بدنه ها با تشکیل مجموعه ای از اکسیدهای مختلط (اسپینل) همراه بود که استحکام پیوندی در حد 196 مگاپاسکال را ایجاد نمود.

در این پژوهش پودر TiB2 TiC نانوکریستالی از راه روش جدیدی با عنوان سنتز احتراقی ماکروویو یا همان MACS (Microwave Assited Combution Synthesis) تولید شد. ابتدا مخلوط پودری 3Ti+B4C به کمک آسیاب سیاره ای تا 9 ساعت آسیاب شد. از پودرهای آسیاب شده جهت انجام واکنش MACS قرص هایی با قطر 10mm تهیه و از یک دستگاه ماکروویو خانگی با توان 1100W جهت سنتز استفاده شد. نتایج ناشی از آنالیزهای XRD و SEM نشان داد که با افزایش زمان آسیاکاری مخلوط اولیه تا 9 ساعت، سنتز فاز های TiC و TiB2 با موفقیت بیش تری همراه شد و میزان فراورده های جانبی و ترکیبات میانی در محصول نهایی به کم ترین مقدار خود رسید. این امر از راه تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی عبوری نیز تایید شد. هم چنین، با افزایش زمان آسیاکاری مخلوط پودری از 1 ساعت به 9 ساعت، مدت زمان لازم جهت سنتز نمونه از 3 دقیقه به زیر 35 ثانیه کاهش یافت.

هدف از این پژوهش ایجاد اتصالی با خواص مناسب روی فوم های آلومینیومی می باشد. در این پژوهش، ورق های آلومینیوم خالص تجاری با ابعاد 200´100´1mm پس از آماده سازی و برس زنی به همراه 2% وزنی از پودر هیدرید تیتانیم روی هم انباشته شده و با استفاده از روش نورد تجمعی (ARB)، تا 4 پاس با 50 %کاهش ضخامت، نورد شدند. سپس عملیات حرارتی در دماهای گوناگون 500-650oc و زمان های 10 و 20 دقیقه جهت فوم سازی روی تعدادی از ورق های ARB شدهانجام گرفت و تاثیر دما و زمان نگهداری در کوره بر چگالی و درصد تخلخل فوم تولید شده به وسیله آزمون ارشمیدس اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که فوم های تولید شده در دمایی نزدیک به دمای ذوب آلومینیوم درصد تخلخل بیش تری دارند. فوم های تولید شده از روش ARB، به وسیله جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) در سرعت های گوناگون چرخشی 560 1100rpm و سرعت پیشروی 25mm/min جوشکاری شدند و بررسی مقطع اتصال فوم جوشکاری شدهنشان داد که اتصال مناسب با خواص قابل قبول به وسیله FSW، قابل دست یابی می باشد و با افزایش سرعت چرخشی، سختی در ناحیه هم زده فوم افزایش می یابد.

در این پژوهش بمنظور بررسی توزیع پذیری نانولوله کربنی در زمینه پلی اتیلن از تغییر شیمی سطح نانولوله کربنی و امواج فراصوت جهت تولید پودر کامپوزیتی استفاده شد. جهت بررسی اثر همزمان دو پارامتر مذکور بر رفتار کششی نانوکامپوزیت PE/CNT نمونه های استاندارد تولید گردید. نتایج بررسی ها نشان داد که افزایش نانولوله های کربنی اصلاح نشده اگر چه سبب افزایش استحکام زمینه پلی اتیلن می شود، ولی کاهش شدید انعطاف پذیری پلی اتیلن خالص را به سبب آگلومره شدید باعث می شوند. ایجاد گروه های عاملی، پوشش دهی توسط اسید استئاریک و امواج فراصوت کنترل ابعاد مناطق کلوخه ای و توزیع یکنواخت نانولوله ها در زمینه را سبب می شود. نتایج پژوهش ها نشان داد که افزایش نانولوله کربنی اصلاح نشده سبب افزایش 12درصدی استحکام و کاهش 82 درصدی انعطاف پذیری، تاثیر فاکتور اصلاحی اسید شویی و امواج فراصوت افزایش 17 درصدی استحکام و کاهش 70 درصدی انعطاف پذیری و استفاده از عامل سطحی اسید استئاریک افزایش 15% استحکام و کاهش انعطاف پذیری 60 درصد در قیاس با پلی اتیلن خالص را نشان می دهد. افزون بر این، نشان داده شد که در حضور پوشش سطحی اسید استئاریک نیازی به استفاده از امواج فراصوت جهت توزیع پذیری بهتر نانولوله ها در زمینه نیست.

در این پژوهش رفتار خوردگی تحت تنش فولاد API 5L X52حین حفاظت کاتدی در شرایط PH نزدیک به خنثی با استفاده از آزمون کشش با نرخ کرنش کم، آزمایش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و آنالیز سطوح شکست مورد مطالعه قرار گرفت. در آزمون کشش با نرخ کرنش کم، شدت افت در کاهش سطح مقطع و ازدیاد طول به عنوان معیارهای ارزیابی حساسیت به خوردگی تحت تنش در نظر گرفته شد و نتایج حاصل از آن حاکی از شکست داکتیل در پتانسیل های اعمالی کم و شکست ترد در پتانسیل های اعمالی کاتدی تر بود. بمنظور شبیه سازی رفتار نوک ترک و دیواره آن آزمون پلاریزاسیون به ترتیب در دو نرخ روبش سریع و آهسته انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که در پتانسیل های اعمالی کم و متوسط، ساز و کار غالب در فرآیند خوردگی تحت تنش فولاد X52، انحلال آندی بوده و در پتانسیل های اعمالی کاتدی تر، ضمن توقف خوردگی تحت تنش، پدیده تردی هیدروژنی عامل بروز شکست فولاد ذکر شده در محیط با pH نزدیک به خنثی می باشد.

خوردگی سایشی تسریع شده با جریان سیال بیش از 30 سال است که در جهان شناخته و وقوع آن در انواع نیروگاههای هسته ای، بخار و سیکل ترکیبی گزارش شده است که با توجه به این قدمت راهکارهای کنترل و یا رفع آن بسیار مهم است. در این پژوهش خوردگی سایشی تسریع شده با جریان سیال آب گرم (تک فازی) در لوله های اکونومایزر فشار قوی در ساختمان بویلر نیروگاه سیکل ترکیبی کرمان با بررسی ظاهری، ابعادی و ریز ساختاری، در خم لوله های ساده کربنی آسیب دیده مورد بررسی قرار می گیرد .نتایج بدست آمده نشانگر کم تر بودن ضخامت لوله ها از میزان استاندارد، عدم تغییر ریز ساختار لوله (فریتی پرلیتی) و وقوع خوردگی سایشی است. رژیم شیمیایی آب، طراحی اولیه هارپ، خواص متالورژیکی و مکانیکی مواد مورد استفاده در هارپ و شرایط ترمودینامیکی و هیدرودینامیکی سیال مهم ترین عوامل در بروز این مکانیزم می باشد. در این پژوهش با کنترل شیمی آب (PH و اکسیژن) و استفاده از مواد جایگزین، از تخریب اتفاقی لوله ها جلوگیری می شود.

فلز مس به دلیل ویژگی های مطلوب مکانیکی و الکتریکی کاربردهای صنعتی بسیاری دارد. اگر چه فلز مس و آلیاژهای آن عموما به عنوان مواد مقاوم در برابر خوردگی شناخته شده اند، ولی با توجه به محیطی که در آن بکار گرفته می شوند، هنوز انواع گوناگونی از خوردگی را متحمل می شوند که عموما کاربرد عملی آن ها را محدود می کند. روشی موثر که می تواند این مشکل را حل کند، اصلاح سطح با استفاده از فیلم های لایه نازک خود مجموعه ساز است. تک لایه های خودمجموعه ساز سامانه های ساده و انعطاف پذیری هستندکه به عنوان یک لایه ایزوله عمل کرده و از نفوذ کلرید به سطح جلوگیری می کند. در این پژوهش، دو شیف باز N و N’ بیس (سالیسیدن) 1 و 3 پروپان دی آمین (شیف باز1) و N و N’ بیس (4 متوکسی سالیسیدن) 1 و 3 پروپان دی آمین(شیف باز2) به صورت لایه نازک خود مجموعه ساز به عنوان بازدارنده خوردگی مس در محلول اسیدکلریدریک 0.5 مولار سنتز و بازده بازدارندگی آن ها به وسیله آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیکی و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی، بررسی شد. نتایج آزمون پلاریزاسیون نشان داد که این تک لایه های خود مجموعه ساز به عنوان باردارنده های مختلط عمل می کند و هر دو فرآیند کاتدی و آندی را متوقف می سازد. افزایش قطر منحنی ها در اندازه گیری های امپدانس نشان می دهد که تک لایه ها به عنوان بازدارنده های خوبی عمل می کنند. نتایج بدست آمده از روش پلاریزاسیون و امپدانس از مطابقت مطلوبی برخوردارند و نشان می دهند که با افزایش غلظت بازدارنده، بازدارندگی تا 95 درصد افزایش می یابد. ورود گروه متوکسی در حلقه بنزن شیف باز نیز در کل باعث افزایش بازده بازدارندگی شیف باز شد که می تواند ناشی از اثرات دهندگی الکترون و اثرات آب گریزی این گروه باشد.

فولادهای زنگ نزن دوفازی به دلیل ویژگی های مکانیکی مناسب و مقاومت به خوردگی بالا در صنایع شیمیایی، نفت و گاز، پتروشیمی و پالایشگاه کاربردی بسیار متنوع پیدا کرده اند. در این پژوهش، نرخ خوردگی و ویژگی های مکانیکی اتصالات جوش فولاد زنگ نزن دوفازی نوع 2205 با چهار حرارت ورودی گوناگون (kj/mm) 0.86، 0.91، 1.02، 1.12 بررسی شد. جوشکاری آلیاژ با فرآیند GTAW و قطبیت منفی انجام شده است. مقاومت به خوردگی فلزات جوش و منطقه متاثر از حرارت (HAZ) همه اتصالات به روش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک سیکلی و با استفاده از محلول 3.5 درصد کلرید سدیم در دمای اتاق مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که برای حرارت ورودی (kj/mm) 0.86 0.91، 1.02، 1.12 نرخ خوردگی برای فلز جوش به ترتیب 0.034(mm/yr)، 0.009، 0.004، 0.230 است. هم چنین، کاهش حرارت ورودی باعث افزایش درصد حجمی فریت در فلز جوش نمونه ها شده که بررسی تاثیرات این عامل بر نرخ خوردگی و ویژگی های مکانیکی آن ها، تطابق روند نتایج تجربی این پژوهش با نتایج تئوری را نشان داد. نمونه 1 با داشتن بیش ترین حرارت ورودی، دارای بیش ترین نرخ خوردگی است. نتایج این پژوهش هم چنین، نشان دادند که نمونه 2 با داشتن حرارت ورودی 1.02 kJ/mm، شرایط بهینه ای از نظر کاهش نرخ خوردگی، هم چنین حصول ویژگی های مکانیکی مطلوب برای جوشکاری فولاد دوفازی 2205 را ایجاد می کند.

نانو SiC متخلخل با سطح ویژه بالا می تواند به عنوان پایه کاتالیست و هم چنین، جهت بهینه نمودن فرآیند زینترینگ بدنه هایSiC بکار گرفته شود در این پژوهش بمنظور سنتز SiC متخلخل ابتدا میکرو حفره زئولیت ZSM 5 سنتز گردید. سپس عامل کربنی فورفوریل الکل درون حفرات زئولیت ZSM 5 تلقیح شد و نانو کامپوزیت زئولیت ZSM 5/ فورفوریل الکل دراتمسفر آرگون و در دمای 900OC با زمان ماندگاری شش ساعت در درجه حرارت بیشینه کربونیزه شد. نانو کامپوزیت زئولیت ZSM 5/کربن بدست آمده بر اساس واکنش استوکیومتری با منیزیم ریز دانه مخلوط شد و در دمای 800 درجه سانتی گراد و با زمان ماندگاری شش ساعت قرار گرفت. هم چنین، بمنظور بررسی تاثیر میزان و نوع کربن، کربن های متخلخل ناشی از قالب های زئولیت سنتزی ZSM 5، زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت و مزو حفره MCM 48 سنتز شدند. نانو کامپوزیت زئولیت ZSM 5/ کربن با نسبت استوکیومتری منیزیم و با نسبت های گوناگون استوکیومتری از کربن های سنتز شده و هم چنین، کربن سیاه مخلوط گردید و در دو دمای گوناگون 650 و 800 درجه سانتی گراد با زمان ماندگاری شش ساعت در درجه حرارت بیشینه تحت اتمسفر آرگون قرار گرفت. نمونه ها در نهایت، تحت عملیات اسید شویی قرار گرفتند. زئولیت ZSM 5، نانو کامپوزیت زئولیت ZSM 5/ کربن، کربن های پیش سازه سنتز شده و سیلیکون کاربید بدست آمده، به وسیله پراش اشعه ایکس، آنالیز توزین حرارتی، میکروسکوپ الکترونی روبشی،XRF و BET مشخصه یابی شدند. مقایسه داده های ناشی از پراش اشعه ایکس از نمونه ی سنتز شده به وسیله نانوکامپوزیت زئولیت ZSM 5/ کربن و کربن CMK 1 با نمونه های دیگر نشان داد، استفاده از کربن با سطح ویژه بالا (کربن CMK 1) با افزایش فاز کاربید سیلیسیم همراه می باشد.

در این مقاله به بررسی بازدارندگی کمپلکس شیف بیس Chlorise Bis (N-(2-2amionethylamino)ethanol) Hydroxy-5-methoxybenzaldehyde) cobalt (III) روی فولاد نرم در محیط اسید کلریدریک 0.5 مولار پرداخته شده است. از روش پلاریزاسیون برای ارزیابی راندمان خوردگی و از محاسبات کوانتومی برای ارزیابی مقدار پایداری کمپلکس بالا استفاده شده است. محاسبات کوانتومی پایداری بیش تر کمپلکس بالا را نسبت به ایزومرش و نیز اثر بازدارندگی بیش تر کمپلکس را نسبت به لیگاند آن به تنهایی نشان می دهد. از طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز بمنظور تایید فیلم حفاظتی و هم چنین، تاثیر هم نیروزایی یون ها روی فولاد استفاده شده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نیز بمنظور تایید بازدارندگی بکار گرفته شده است.