فرآیندهای نوین در مهندسی مواد
سال:1392 | دوره:7 | شماره:2 (پیاپی 25) |تعداد مقالات:12

امروزه چسب های سیانواکریلات کاربردهای گسترده ای در پزشکی و دندانپزشکی پیدا کرده اند. هدف پژوهش حاضر، بررسی نقش نانو ذرات SiO2 بر رفتار سایش چسب سیانواکریلات در محیط شبیه سازی شده بزاق مصنوعی می باشد. رفتار سایش سیانواکریلات با مقادیر متفاوت نانو ذرات SiO2 توسط آزمون سایش میله بر صفحه مطالعه شده و مکانیزم سایش نمونه ها با استفاده از تصاویر SEM مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این، تغییرات در میزان سختی، دمای افت جرم ناشی از تخریب حرارتی و میزان حرارت آزاد شده در اثر خودگیری مورد مطالعه قرار گرفته است. هم چنین به منظور بررسی زیست سازگاری این مواد، آزمون سمیت سلولی بر روی سلول های فیبروبلاست لثه موش رده L929 با استفاده از روش 1MTT انجام شده است. نتایج نشان داده اند که افزایش در میزان نانوذرات تقویت کننده در کامپوزیت زمینه سیانواکریلات، منجر به افزایش مقاومت به سایش و سختی سیانواکریلات شده و افزایش دما ناشی از خودگیری چسب را به شدت کاهش می دهد. علاوه بر این، کامپوزیت حاصله درجات پائین تری از سمیت سلولی نسبت به پایه سیانواکریلات خود نشان می دهد.

فیلم های نازک اکسید روی با استفاده از زینک استات دی هیدرات به عنوان پیش ماده اصلی و با استفاده از روش سل - ژل و به کارگیری تکنیک های فروکشی و غوطه وری تهیه شده اند. 4 روش متفاوت تهیه سل و هم چنین تکنیک های پوشش برای تهیه فیلم ها به کار برده شده است. مورفولوژی و خواص ساختاری فیلم های نازک تهیه شده با روش سل - ژل با توجه به روش تهیه سل و تکنیک های رسوب گذاری فروکشی و غوطه وری مطالعه شده است. ریزساختار فیلم های نازک اکسید روی و پودرها توسط پراش سنج اشعه ایکس آنالیز شده است. فیلم های نازک اکسید روی تهیه شده در این مطالعه، آمورف می باشند در حالی که پودرها دارای ساختار پلی کریستالی به همراه پیک های پراش متفاوت اند که در نمونه های پراش اشعه ایکس آن ها دیده می شود. مورفولوژی فیلم با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترون روبشی بررسی شده است. مورفولوژی سطحی فیلم های نازک اکسید روی، قویا به روش تهیه و تکنیک رسوب گذاری وابسته است. طیف های فوتولومینانس فیلم های نازک اکسید روی، گسیل های باند کناره ای و زیر باندی را در حوالی 465 نانومتر نشان می دهند.

در این تحقیق، پوشش کامپوزیتی نیکل - بور - کاربیدتنگستن با استفاده از روش الکترولس ایجاد و تاثیر عملیات حرارتی بر ساختار، سختی و رفتار سایشی آن بررسی شده است. به این منظور، پوشش الکترولس نیکل - بور - کاربیدتنگستن با ضخامت 30 میکرون روی سطح نمونه هایی از جنس فولاد Ck45 اعمال شد.جهت ارزیابی خواص پوشش ایجاد شده، پوشش الکترولس نیکل - بور با ضخامت یکسان ایجاد و با این پوشش مقایسه شد. سپس برخی از نمونه های پوشش داده شده تحت عملیات حرارتی به مدت یک ساعت در دمای 400 درجه سانتی گراد قرار گرفتند. مشخصه یابی پوشش به کمک آنالیز پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی صورت پذیرفت. رفتار سایشی پوشش های حاصل توسط آزمون پین بر روی دیسک در دمای محیط و سختی آن هاتوسط دستگاه ریزسختی سنج ویکرز اندازه گیری شد.نتایج آزمون ها نشان دادکه ذرات کاربید تنگستن توانسته اند به خوبی در زمینه Ni-B جای بگیرند و به صورت همگن در پوشش توزیع شوند. اضافه کردن ذرات کاربید تنگستنبه پوشش الکترولس نیکل - بور، باعث افزایش سختی و مقاومت به سایش پوشش گردید. هم چنین عملیات حرارتی در دمای 400 درجه سانتی گراد به مدت 1 ساعت باعث ایجاد ساختار نانوکریستالی شده و بنابراین سختی و مقاومت به سایش پوشش به دلیل تغییر ساختار از آمورف به کریستالی و ایجاد فاز سخت Ni3B افزایش می یابد. پوشش الکترولس کامپوزیتی Ni-B-WC عملیات حرارتی شده در دمای 400 درجه سانتی گراد به مدت 1 ساعت، بالاترین سختی و مقاومت به سایش را داشت.

در این پروژه پولیش پایه سریم برای صیقل کاری روی سطح شیشه های معدنی مورد توجه قرار گرفت. از مواد اولیه اکسید سریم، نانوسیلیس، میکروسیلیس، متاسیلیکات سدیم استفاده گردید که به صورت پودر خشک جهت تولید نمونه مورد استفاده قرار گرفتند. دمای پخت 950 و 750 درجه سانتی گراد برای سه نمونه در نظر گرفته شد. بااستفاده ازآنالیز پراش پرتو ایکس فازهایی چون  Ce2Si2O7, SiC, Na6Si8O19در ترکیب مشخص شدکه حاصل واکنش CeO2 و SiO2 بود و مورفولوژی آن ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و نرم افزار آنالیز تصویری مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین مقاومت به سایش، استحکام، وزن مخصوص، درصد وزنی و درصد حجمی جذب آب اندازه گیری شد و نتایج به دست آمده از هر نمونه مقایسه گردید. به طور کلی نمونه شامل نانوسیلیس، متاسیلیکات سدیم، اکسید سریم و کاربید سیلیسیمم که در دمای 950 درجه سانتی گراد پخت شده است، دارای خواص مطلوب تری بوده است.

در این تحقیق به منظور افزایش سطح ویژه و کنترل مورفولوژی، اکسید روی با ساختار ورتزایت به طور موفقیت آمیزی بر روی ذرات گاما آلومینا از طریق فرایند رسوب دهی ناهمگن و با کمک عامل رسوب دهی اوره، رشد داده شد. ذرات بایریت به عنوان پیش ماده آلومینا، به صورت بذر در مرحله رسوب دهی اضافه شد. در ادامه اثر مقدار اکسید روی و آلومینا بر سطح ویژه، مورفولوژی و جذب UV بررسی شد. مشاهدات میکروسکوپی، نشان دهنده تشکیل نانوپولک ها و نانوورق های اکسید روی بر روی ذرات آلومینا است. اندازه گیری های سطح ویژه، حاکی از سطح ویژه بالای دست یافتنی در این روش می باشد.

در تحقیق حاضر به بررسی ریزساختار و مود شکست اتصال جوش های مقاومتی نقطه ای فولاد دوفازی فریتی - مارتنزیتی DP780 پرداخته می شود. بررسی های متالوگرافی نوری، ریزسختی سنجی و آزمون کشش متقاطع انجام شد. نتایج نشان داد که ریزساختار دکمه جوش عمدتا متشکل از مارتنزیت و مقداری فریت ویدمن اشتاتن و بینیت است. مقداری کاهش سختی در منطقه متاثر از حرارت نسبت به فلز پایه مشاهده شد. نتایج نشان داد که با افزایش جریان جوشکاری مود شکست جوش ها از فصل مشترکی به محیطی تغییر می کند. بررسی ها نشان داد که یک اندازه دکمه جوش بحرانی برای حصول مود شکست محیطی لازم است. بر اساس مکانیزم شکست جوش های نقطه ای در آزمون کشش متقاطع، یک مدل تحلیلی برای پیش بینی حداقل انداز ه دکمه جوش مورد نیاز برای اطمینان از حصول مود شکست محیطی ارایه شد. بر اساس این مدل ارایه شده، انتقال مود شکست جوش های مقاومتی نقطه ای از فصل مشترکی به محیطی در آزمون کشش متقاطع بوسیله ضخامت ورق، نسبت سختی دکمه جوش به سختی محل شکست (HAZ)، مقدار حفره های انقباضی و تخلخل در دکمه جوش و پهنای HAZ کنترل می شود.

در پژوهش حاضر اثر دمای پیشگرم جوشکاری بر جوش پذیری چدن نشکن فریتی مورد بررسی قرار گرفته شده است. برای این منظور ابتدا صفحاتی از جنس چدن نشکن فریتی تهیه شدند و سپس با استفاده از فرآیند GTAW اتوماتیک از طریق تزریق سیم جوش ERNiCu-B تحت دماهای مختلف پیشگرم (100 تا 600 درجه سانتی گراد) به صورت سر به سر جوشکاری گردیدند. سپس آزمون های آنالیز شیمیایی، متالوگرافی نوری، SEM، کشش، سختی و ضربه بر روی مناطق مختلف (فلز جوش و HAZ) انجام شد. بررسی های متالوگرافی ماکروسکوپی و آنالیز شیمیایی فلز جوش نمونه های مختلف نشان دادند که با افزایش دمای پیشگرم درصد امتزاج افزایش یافته و درصد وزنی عناصر آهن، سیلیسیم، منگنز و کربن در فلز جوش افزایش می یابند، در مقابل درصد وزنی عناصر نیکل و مس کاهش می یابند که در نتیجه آن سختی و استحکام کششی فلز جوش افزایش، درصد ازدیاد طول نسبی و انرژی ضربه آن کاهش می یابد. نتایج آزمون سختی منطقه خط ذوب نمونه های مختلف مشخص نمود که با افزایش دمای پیشگرم، سختی نواحی UMZ و PMZ کاهش می یابد. بررسی متالوگرافی نوری و SEM منطقه HAZ نمونه های مختلف مشخص نمود که با افزایش دمای پیشگرم، طول منطقه HAZ افزایش می یابد، هم چنین مشخص شد که با افزایش دمای پیشگرم، تغییراتی در اندازه گرافیت های کروی رخ داده و درصد فاز مارتنزیت (اطراف گرافیت های کروی) کاهش می یابد که در نتیجه این تغییرات، مقدار سختی کاهش و انرژی ضربه منطقه HAZ افزایش می یابد. در مجموع مناسب ترین دمای پیشگرم برای جوشکاری چدن نشکن فریتی به روش GTAW، دمای 400 درجه سانتی گراد تشخیص داده شد.

این مقاله به بررسی تجربی و نظری بازدارندگی کمپلکس شیف باز- کبالت بنام بیس -N](2 و 2 آمینو اتیل آمینو) اتانل 2- هیدروکسی 5- متوکسی بنزالدهید[ کبالت (III) کلرید (CS) بر روی خوردگی فولاد نرم در محیط اسید کلریدریک 0.5 مولار می پردازد. از روش پلاریزاسیون برای ارزیابی بازده بازدارندگی خوردگی استفاده شد. نتایج تجربی نشان داد که CS یک بازدارنده خوب برای خوردگی فولاد نرم در اسید کلریدریک 0.5 مولار بوده و یک حداکثر بازده بازدارندگی 84% را در غلظت ppm  400 نشان می دهد. از طیف سنجی تبدیل فوریه زیر قرمز (FTIR) به منظور بررسی نوع جذب بازدارنده و تاثیر هم نیروزایی یون ها بر روی فولاد استفاده شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی اثر شاخص بازدارندگی بازدارنده را نشان داد. محاسبات کوانتومی نرمی بیشتر CS را نسبت به لیگاند متناظر نشان می دهد که نتیجه آن اثر بازدارندگی بیشتر کمپلکس نسبت به لیگاند متناظر به تنهایی است.

خوردگی فولاد کربنی در محیط سدیم کلرید با استفاده از آزمایش های پلاریزاسیون، امپدانس و کرونوآمپرومتری زیر تابش نور ماوراء بنفش بررسی شده است. در آزمایش پلاریزاسیون در حالت تابش نور ماوراء بنفش نسبت به حالت تاریک افزایش جریان خوردگی مشاهده می شود. در داده های امپدانس نیز کاهش در مقاومت انتقال بار سیستم در زمان تابش نور ماوراء بنفش مشخص است. هم چنین کاهش وزن نمونه های فولاد کربنی در آزمون غوطه وری نشان می دهد که خوردگی فولاد کربنی در محلول سدیم کلرید زیر نور ماوراء بنفش بیشتر از حالت تاریک است. در واقع اکسید آهن تشکیل شده روی سطح فولاد کربنی تحت تابش نور ماوراء بنفش رفتاری نیمه هادی گونه از خود نشان می دهد.

سل-ژل یکی از روش ه ای شیمیایی در سنتز نانوپودر می باشد که در سال های اخیر مطرح شده است. در این تحقیق، نانو پودر آمورف با ترکیب کوردیریت استوکیومتری در سیستم MgO-Al2O3-SiO2 با استفاده از تترااتیل اورتوسیلیکات 1 TEOS)) و کلریدهای آلومینیوم و منیزیم تهیه شد. توزیع اندازه ذرات پودر سنتز شده با استفاده از دستگاه آنالیز لیزری بررسی شد. بررسی ساختار ژل در دما های 100 و 1385oC توسط آنالیز FT-IR انجام گرفت. همچنین ساز و کار تشکیل کوردیریت و واکنش های اتفاق افتاده در حین عملیات حرارتی ژل تا تبدیل کامل به کوردیریت (1385oC) با استفاده از DSC و XRD مورد بررسی قرار گرفت. الگوهای پراش اشعه ایکس نشان داد که اسپینل و کریستوبالیت در ابتدای عملیات حرارتی تشکیل شده و سپس با واکنش بین آن ها a- کوردیریت به عنوان فاز اصلی در دمای پیک تبلور در شیشه-سرامیک سینتر شده تشکیل شد. همچنین تبدیل از m- کوردیریت به a-کوردیریت و نیز تبلور مستقیم a- کوردیریت از فاز شیشه صورت می گیرد.

زغال فعال با کاربرد گسترده آن به عنوان جاذب سطحی از هر ماده پایه کربنی همچون پوسته گردو می تواند تولید گردد. پروسه تولید زغال فعال به روش فیزیکی یا شیمیایی می تواند باشد. در این بررسی از اسید فسفریک به عنوان عامل شیمیایی در فرآیند تولید زغال فعال از پوسته گردو استفاده شده است. به منظور تعیین شرایط بهینه فاکتور عدد ید به عنوان معیاری برای سطح آزاد زغال فعال مورد استفاده قرار گرفته است. مناسب ترین غلظت اسید فسفریک 50 درصد و مناسب ترین نسبت آغشتگی0.5  و در این شرایط بهینه برای فرایند کربنی کردن مناسب ترین درجه حرارت و زمان به ترتیب 200oC و 4 ساعت و برای مرحله فعال سازی مناسب ترین درجه حرارت و زمان به ترتیب 500oC و 1.5 ساعت تعیین گردید. سطح زغال فعال تولید شده در شرایط بهینه برابر 430 m2/gr و حجم و سطح حفرات میکروسکوپی به ترتیب 107 mm3/g و 306 m2/gr تعیین گردید.

درپژوهش حاضر بر اساس یک مدل اجزاء محدود صحه گذاری شده، ابتدا تاثیر متغیرهای طول، ضخامت، شدت جریان، تجانس اتصال، توالی و مدت زمان تقید، بر میزان تغییرشکل پسماند در اتصال نامتجانس جوشی بین فولاد کربنی CK4 (1.1005) و فولاد زنگ نزن (AISI409 (1.4512 بررسی و سپس میزان اعوجاج جوش در اتصال مذکور با لحاظ کردن زمان تقید، شدت جریان و توالی مورد استفاده، کمینه گردید. نتایج نشان داد که در اتصال نامتجانس مورد بررسی، حداقل اعوجاج پسماند زمانی روی می دهد که شدت جریان 95 آمپر، توالی متقارن و زمان تقید در فیکسچر، 120 ثانیه مورد استفاده قرار گیرند.