مواد نوین
سال:1392 | دوره:4 | شماره:2 (پیاپی 14) |تعداد مقالات:8

هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر سیالیت پودرهای قالب ریخته گری مداوم فولاد با سرعت بالا در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از آنالیز میکروسکوپ حرارتی و تغییر در ترکیب شیمیایی آنها می باشد. بدین منظور از دستگاه میکروسکوپ حرارتی جهت مقایسه سیالیت پودرهای تولیدی با پودر قالب صنعتی استفاده گردید. نتایج آنالیز نشان داد که، یک نمونه مشابه سازی شده پودر قالب صنعتی با استفاده از فلورین و چهار نمونه کم فلورین با استفاده از ترکیب هایی نظیر اکسید آهن، اکسید روی، کربنات سدیم و اکسید تیتانیوم حاصل گردید که دارای سیالیت مشابهی با پودر قالب صنعتی بودند که این ترکیب ها می توانند جایگزین مناسبی برای پودر قالب مورد استفاده در صنعت ریخته گری مداوم فولاد با سرعت بالا باشند.

به دلیل نارسایی های پلیمرها و سرامیک ها به صورت تک جزیی در ترمیم و بازسازی عیوب استخوانی، توجه زیادی به توسعه کامپوزیت های دوجزیی پلیمر-سرامیک معطوف شده است، تا با ترکیب این دو دسته از مواد، تلفیقی از خواص هدایت استخوانی، قابلیت پیوند با استخوان، پایداری مکانیکی سرامیک ها به همراه انعطاف پذیری و خواص مکانیکی دینامیکی پلیمرها به دست آید. در این پژوهش شیشه بیو اکتیو حاوی منیزیم به روش سل- ژل ساخت و مشخصه یابی شده است. اکسید منیزیم در این نوع از شیشه بیواکتیو سنتز شده هیچ تاثیر مخربی بر مراحل آماده سازی و عملیات حرارتی نداشته، بلکه از پوکی استخوان در مکان های آسیب دیده جلوگیری می کند. آزمایش پراش اشعه الکترونی (XRD) و طیف سنجی مادون قرمز انتقال فوریه (FTIR) نشان می دهد که نانو بیوشیشه سنتز شده آمورف و دارای ترکیب شیمیایی استوکیومتری شیشه بیواکتیو است. تصاویر TEM و SEM نشان می دهد که میانگین اندازه ذرات شیشه بیواکتیو در 20-70 نانومتر است و نتایج نانو شیشه های زیست سازگار و زیست تخریب می تواند جایگزین بسیار مناسب کاشت و ترمیم استخوان باشد.

در این پژوهش، تحولات فازی نانو ذرات فریت کبالت تهیه شده به روش فعال سازی مکانیکی محدود و عملیات حرارتی، در مقایسه با روش سنتی متالورژی پودر (روش مخلوط اکسیدها)، بررسی گردید. مواد اولیه پودرهای هماتیت و کبالت فلزی بودند که با نسبت مولی یک به یک مخلوط شدند و در هر دو روش ذکر شده، مورد استفاده قرار گرفتند. فعال سازی مکانیکی بر روی مخلوط پودری به وسیله آسیای پر انرژی Spex 8000 به مدت 1 ساعت صورت پذیرفت. نمونه های تهیه شده، به وسیله آنالیز اشعه X و آزمایش VSM، مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی تحولات فازی نمونه های تهیه شده از روش مخلوط اکسیدها و نمونه های تهیه شده از روش آلیاژسازی مکانیکی که هر دو در دماهای یکسان عملیات حرارتی شده اند، بیانگر این نکته بود که تشکیل فاز فریت کبالت برای نمونه های کار مکانیکی شده از دماهای پایین تر و با منحنی های پراش قوی تر شروع شده است. هم چنین، افزایش دما، سبب تکمیل تشکیل فاز فریت کبالت گردیده است. بررسی خواص مغناطیسی نمونه های تهیه شده از هر دو روش که در دمای  850 oCعملیات حرارتی شده اند، افزایش خواص مغناطیسی برای نمونه کار مکانیکی شده نسبت به نمونه تهیه شده به روش سنتی متالورژی پودر را نشان داد.

پیشرفت روزافزون صنعت میکروالکترونیک، نیازمند ارتقای مواد الکترونیکی پیشرفته از جمله سرامیک های دی الکتریک با ثابت دی الکتریک بالا برای کاربردهایی نظیر خازن ها می باشد. دی الکتریک های برپایه اکسید نیکل دسته ای از این مواد پیشرفته می باشند، که به علت داشتن ثابت دی الکتریک بسیار بالا در محدوده دمایی گسترده، در سال های اخیر مورد توجه محققان بوده اند. در این پژوهش، سرامیک دی الکتریک Li0.05Ni0.95O برای اولین بار به روش آلیاژسازی مکانیکی تولید شد. ساختار و ریزساختار پودرهای آسیاکاری شده در زمان های گوناگون آسیاکاری، با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی گردید و آنالیز کمی الگوی XRD بر مبنای روش رتویلد صورت گرفت. بررسی ها نشان دهنده تشکیل پودرهایی با ساختار نانوبلور و اندازه ذرات زیرمیکرونی در طی آسیاکاری بود که اندازه بلورها و ذرات پس از آسیاکاری به مدت 24ساعت، به ترتیب به مقداری حدود 20 نانومتر و 200 نانومتر رسید. برای رسیدن به ترکیب دی الکتریک مطلوب، پودر Li0.05Ni0.95O آسیاکاری شده به مدت 24 ساعت و اکسید آهن (Fe2O3)، با یکدیگر مخلوط شدند و پس از سینتر، مورفولوژی قطعه Li0.05Fe0.02Ni0.93O با استفاده از SEM مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که اندازه دانه ها هم چنان در محدوده پایین زیرمیکرونی باقی مانده است. با اندازه گیری خواص دی الکتریک نمونه Li0.05Fe0.02Ni0.93O، به وسیله دستگاه LCR meter در محدوده فرکانسی 120 هرتز تا 200 کیلوهرتز، ثابت دی الکتریک بالا (حدود 5000) و اتلاف مناسب و پایدار (حدود 0.9) در فرکانس 20 کیلوهرتز بدست آمد که تا فرکانس 200 کیلوهرتز تقریبا ثابت باقی ماند.

در این مقاله، به بررسی اثر افزودن نانو ذرات اکسید قلع (SnO2) به پلی (4، 3 اتیلن دی اکسی تیوفن) پلی (استیرن سولفونیت) (PEDOT: PSS) جهت تولید نانوکامپوزیت لایه نازک PEDOT:PSS/SnO2 به عنوان حسگر گاز مونواکسید کربن (CO) پرداخته شده است. تولید لایه نازک این کامپوزیت به وسیله دستگاه پوشش دهنده چرخشی انجام شده است. نانوکامپوزیت به دست آمده با استفاده از تکنیک های آزمایشگاهی FTIR، AFM و XPS مورد بررسی قرار گرفته است. بمنظور تعیین دمای کارکرد مناسب، مقدار حساسیت حسگر در دماهای متفاوت بررسی شد. در پایان آزمایش ها سعی شده است تا مقدار بهینه درصد جرمی نانوذرات SnO2 در نانوکامپوزیت ساخته شده جهت مناسب سازی حساسیت و به گزینی حسگر گاز CO به دست آید. هم چنین در این آزمایش ها به بررسی اثر رطوبت بر مقدار پاسخگویی حسگر نسبت به گاز CO پرداخته شده است. از خصوصیت های این حسگر می توان به پاسخگویی در دمای محیط، زمان پاسخگویی کوتاه و هم چنین ساخت آسان اشاره کرد.

در این پژوهش، اثر زمان آستنیته کردن بر تغییرات ریزساختاری در حین عملیات حرارتی دوفازی سازی در چدن های نشکن آلومینیوم دار بررسی گردیده است. بدین منظور نمونه های چدن نشکن تهیه شده پس از انجام عملیات آنیل فریتی، به مدت 10 دقیقه در کوره اتمسفر هوا در دمای 600 oC پیشگرم و سریعا به محیط آلومینیوم با دو دمای 920 oC و 950 oC منتقل و از زمان 1 دقیقه تا 15 دقیقه آستنیته و سپس در روغن با دمای 25 oC کوئنچ شدند. نتایج بررسی های میکروسکوپ نوری و الکترونی از نمونه های مزبور نشان داد که در زمان های آستنیته جزئی، فاز مارتنزیت بیش تر در مناطق بین سلولی و کمتر در اطراف گرافیت های کروی تشکیل شده است، که با افزایش زمان آستنیته جزئی مقدار فاز مارتنزیت تشکیل شده افزایش می یابد.هم چنین با افزایش دمای آستنیته جزئی در یک زمان آستنیته جزئی مشخص، مقدار مارتنزیت تشکیل شده بیش تر بوده و سرعت افزایش تشکیل فاز مارتنزیت در دمای 950 oC بیش تر از دمای 920 oC می باشد. در زمان 4 دقیقه در دمای 950 oC فاز مارتنزیت تشکیل شده حداکثر تا 90.7% ساختار را تشکیل می دهد.

در این پژوهش، بمنظور بررسی نقش نانوذرات کربنات کلسیم بر مقاومت خراش پلی اتیلن (PE)، آزمون خراش در شرایط گوناگون انجام پذیرفت. بدین منظور در ابتدا نمونه های نانوکامپوزیتی زمینه PE تقویت شده با درصدهای وزنی متفاوت از نانوذرات کربنات کلسیم (0، 5، 7.5 و 10) تولید گردید. برای بررسی ریزساختار نمونه های پلی اتیلن و پلی اتیلن تقویت شده با %10 وزنی نانوذرات کربنات کلسیم، این نمونه ها در حلال تولوئن تبلور یافتند و بعد از اچ شدن با محلولی حاوی پتاسیم پرمنگنات، با استفاده از میکروسکوپ SEM مورد مشاهده قرار گرفتند. نمونه های نانوکامپوزیتی با استفاده از یک خراشنده مخروطی و در نیروهای عمودی 5، 15 و 25 نیوتن و سرعت خراش 1 mm/s مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای بیان مقاوت ماده در مقابل فرایند خراشیدن، سختی خراش هر نمونه بدست آورده شد. سطح تعدادی از نمونه های خراش یافته به وسیله میکروسکوپ الکترونی مورد ارزیابی قرار گرفت. تصاویر ریزساختار نمونه ها نشان می دهد که با افزودن نانوذرات کربنات کلسیم به پلی اتیلن، قطر اسفرولیت های نواری کاهش می یابد. نتایج آزمون خراش بیان می کند که افزودن نانوذرات کربنات کلسیم، به پلی اتیلن در تمام نیروهای عمودی و موجب افزایش مقاومت خراش نمونه ها می شود. البته این روند افزایش در نیروهای عمودی کوچک تر، محسوس تر می باشد. با مقایسه پلی اتیلن و نانوکامپوزیت حاوی 10% وزنی کربنات کلسیم، مکانیزم تغییرشکل در نیروی کم تر از 25 نیوتن، برای هر دو یکسان بوده و از نوع شخم زدن نرم است. در حالی که در نیروی 25 نیوتن، برای PE، آسیب پولک ماهی و برای کامپوزیت از نوع سیلان مومسان می باشد.

در این پژوهش، نانوساختارهای کادمیم سلنید به روش سلووترمال سنتز شدند. هدف از این پژوهش، بررسی اثر نوع حلال بر مورفولوژی و ساختار کریستالی نانوساختارهای کادمیم سلنید حاصل از فرایند سلووترمال می باشد. مورفولوژی با استفاده از تصاویر FE-SEM مورد مطالعه قرار گرفت. مورفولوژی های گوناگونی شامل گلبرگی مانند در حضور اتانول آمین، ترکیبی از نانو ذرات و نانو میله ها در حضور تری اتیلن تترا آمین و نانو میله هایی با طول متوسط یک میکرومتر در حضور اتیلن دی آمین حاصل گردید. نوع حلال اثری بر الگوی XRD گونه ها نداشته و در همه نمونه ها ساختار کریستالی به صورت ورتزیت می باشد. طیف FTIR، تشکیل نانو ساختارهای کادمیم سلنید را در همه حلال ها در محل پیک در حدود cm-1 1380، نشان داد.