نانو مواد (تحقیقات مواد نانو کامپوزیتی)
سال:1392 | دوره:5 | شماره:15 |تعداد مقالات:8

در مطالعه حاضر، رفتار خوردگی داغ دو نوع پوشش سد حرارتی (Thermal Barrier Coatings: TBC)، الف) زیرکونیا پایدار شده با سریا (CSZ) و ب) کامپوزیت لایه ای زیرکونیای پایدار شده با سریا/نانوآلومینا (CSZ/Nano-Al2O3)، ایجاد شده به روش پاشش پلاسمایی مورد بررسی قرار گرفت. آزمون خوردگی داغ در سطح پوشش ها با استفاده از نمک های مذاب سولفات و وانادات در دمای 1050oC به مدت 40 ساعت انجام شد. پوشش CSZ دچار تخریب گردید در حالی که هیچگونه تخریب و محصولات خوردگی داغ در پوشش (CSZ/Nano-Al2O3) یافت نشد. ریزساختار و نوع فازهای پوشش ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)  و دستگاه پراش اشعه ایکس (XRD) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد تشکیل زیرکونیای مونوکلینیک، کریستال های میله ای شکل CeVO4، YVO4 و کریستال های شبه مکعبیCeO2  به عنوان محصولات خوردگی داغ باعث تخریب پوشش CSZ شد و پوشش متراکم آلومینا به عنوان لایه بیرونی در پوشش CSZ/Nano-Al2O3، نفوذ مواد خورنده به داخل پوشش اصلی را کاهش داده و منجر به مقاومت بیشتر در برابر خوردگی داغ شده است.

در این پژوهش خواص مکانیکی کامپوزیت Al/Nano-MgO که از روش گردابی تهیه شده، مورد بررسی قرار گرفته است. نانوذرات MgO به قطر 80-60 نانومتر با استفاده از این روش به آلیاژ Al-356 مذاب افزوده گردید و پس از همزدن، مخلوط مذاب حاصله در قالب فلزی ریخته گری شد. تاثیر پارامترهای درصد حجمی نانوذرات MgO شامل 1.5، 2.5 و 5 درصد در دماهای مختلف ذوب ریزی شامل 800، 850 و 950oC، بر خواص مکانیکی کامپوزیت تولید شده طی 9 حالت متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله، نشان دهنده افزایش خواص مکانیکی نمونه ها به مقدار قابل ملاحظه ای می باشد. همچنین بالاترین استحکام فشاری و سختی در نمونه هایی به ترتیب 1.5 و 5 درصد حجمی MgO و دمای بارریزی 850oC بدست آمد که معادل 896 مگاپاسکال و 73 برینل می باشند.

در این تحقیق روش استخراج کروم از کرومات پتاسیم و نشستن آن بر روی کاتد مس به روش هیدرومتالورژی مورد بررسی قرار گرفته است. این روش شامل دو مرحله، حل کردن و الکترولیز است. در مرحله حل کردن، اثر غلظت کروم و نسبت اسید به کرومات پتاسیم مورد مطالعه قرار می گیرد و در بخش الکترولیز اثر دانسیته جریان، pH، فاصله آند و کاتد، غلظت الکترولیت و دما مورد بررسی قرار گرفته است. شرایط بهینه استخراج کروم از الکترولیت در بخش الکترولیز، دانسیته جریان 10-8 آمپر بر دسی متر مربع، pH بین 1.8-2، فاصله آند و کاتد 1.5-3.5 سانتیمتر، غلظت 5 گرم کروم بر لیتر و همچنین غلظت 1 گرم پودر نانوگرافن بر لیتر در دمای 50-40 درجه سانتیگراد تعیین شده است. در این مطالعه مشخصه یابی پوشش کروم-گرافن با بررسی توپوگرافی AFM، سطح و تعیین مقاومت آن در برابر خراش یا ساییدگی انجام شد. بررسی ها افزایش مقاومت را برای روکش نانوکامپوزیتی کروم-گرافن نشان داد. همچنین نتیجه گیری شد که اگر چه صفحه مس با لایه نشانی کروم، سختی سطح، بیشینه مقاومت کششی، مقاومت تسلیم و درصد کشیدگی، در حد مورد نیاز دارد ولی مقاومت به ضربه این صفحه کم است و صفحه مسی با روکش کروم-گرافن مقاومت به ضربه بیشتری دارد.

در این تحقیق نقش نانوذرات تقویت کننده بر روی خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی نانوکامپوزیت Al/SiC مورد بررسی قرار گرفته است. پودر نانوکامپوزیتی Al/SiC با درصدهای وزنی مختلف فاز تقویت کننده با روش آسیاب مکانیکی تهیه شد. پودر حاصله از فرآیند آسیاکاری ابتدا پرس سرد و پس از آن تحت فرآیند اکسترود گرم قرار گرفت. بررسی های ریزساختار کامپوزیت نشان از توزیع یکنواخت ذرات تقویت کننده داشت و پدیده کلوخه ای شدن به میزان کمی در ریزساختار نمونه ها مشاهده گردید. آزمایش های میکروسختی و کشش نمونه ها نشان داد که با افزایش میزان ذرات تقویت کننده، خواص مکانیکی بهبود یافته است. اما بررسی های الکتروشیمیایی نشان از کاهش مقاومت به خوردگی نمونه ها با افزایش میزان ذرات تقویت کننده داشته است.

در این مقاله سنتز دومرحله ای نانوساختارهای ZnO/Cu2O به روش ترکیبی نمک مذاب و فرآیند هیدروترمال گزارش شده است. در ابتدا ساختارهای نانومقیاس اکسید روی به روش نمک مذاب تهیه شد. برای سنتز اکسید روی، واکنش کلرید روی و هیدروکسید سدیم-پتاسیم در بالاتر از دمای یوتکتیک آن (200oC) روی داد. بررسی های فازی نشان می دهند که ماده تولید شده نیازی به عملیات حرارتی تکمیلی ندارد. با تغییر عوامل موثر بر واکنش، مورفولوژی های متفاوتی از جمله صفحه ای، گل شکل و سوزنی تشکیل شد. ساختار گل شکل بدلیل جذب نور بالا به عنوان هسته انتخاب شد. در مرحله دوم فرآیند، اکسید مس به روش هیدروترمال بر روی ساختار نانومقیاس ZnO سنتز گردید. از آزمون های XRD، SEM و UV-Vis جهت مشخصه یابی و بررسی مورفولوژی نانوساختار و خواص نوری آن استفاده گردید. نتایج نشان داد که نانوساختار هسته-پوسته ZnO/Cu2O بدست آمده برای استفاده در پیل های فتوالکتروشیمایی نسبت به نانو ساختارهای اکسید روی، مناسب تر است.

در این تحقیق، ساخت نانوکامپوزیت بر پایه اکسید گرافن مورد بحث و بررسی قرار گرفت. برای این منظور مطابق روش مشهور هومر-آفرمن گرافن پس از اکسید توسط اسید قوی به اکسید گرافن تبدیل و با استفاده از روش های FT-IR،XRD و SEM مورد بررسی و ساختار آن به عنوان بستر مناسب جهت واکنش های مختلف تایید شد. پس از مطالعات صورت گرفته از مونومری که در بازار ایران نسبتا راحت در دسترس بود، یعنی متیل متااکریلات با درصدهای مختلف جهت تهیه نانوکامپوزیت اکسید گرافن و پلیمر استفاده شد. سپس به منظور بررسی حالت بهینه در سنتز، با استفاده از روش های دستگاهی از قبیل FT-IR، SEM، XRD و TGA ساختار شیمایی آنها آنالیز و مورد تایید قرار گرفت. نتایج افزایش و بهبود خواص و مقاومت حرارتی متیل متااکریلات را، در اثر افزایش درصد وزنی گرافن نشان می دهد. در گرافن اکسید، گروه عاملی کربوکسیل باعث ساختاری می گردد که به راحتی مونومرها وارد واکنش شیمیایی بشوند که این مورد نیز با استفاده از مطالعه در ساختار FT-IR شناسایی شده است. همچنین با مطالعه تصویر میکروسکوپ الکترونی روشن شد که زبری سطوح پلیمر در اثر افزودن اکسید گرافن به حداقل خود رسیده است که این عامل می تواند خواص مکانیکی پلیمرها را بهبود دهد. بنابراین با توجه به خواص سطحی نانوکامپوزیت مورد تحقیق و بررسی خواص فیزیکی- مکانیکی، از قبیل هدایت الکتریکی، رفتار حرارتی انتظار بر این است که خواص نانوکامپوزیت مورد مطالعه بهبود و در واکنش های بعدی به عنوان بستری مناسب برای سایر واکنش های شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد یا همچنین به عنوان یک دارو (حامل دارو)، یا کاربرد آن در محیط زیست در حذف ترکیبات سمی موجود در آب مورد بررسی و مطالعه بیشتر قرار گیرد.

در این پژوهش، تاثیر افزودن نانوذرات اکسید آهن (γ-Fe2O3) بر راندمان جاذب زیست توده جلبکی برای جذب کروم مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور در ابتدا زیست توده جلبکی خشک و پودر شده، در ادامه از مخلوط زیست توده جلبکی با نانوذرات اکسید آهن برای حذف کروم از آب آلوده استفاده شد. آب مورد بررسی در آزمایش ها دارای چهار غلظت متفاوت از کروم بود، نتایج اندازه گیری غلظت با دستگاه ICP نشان داد که ترکیب جاذب زیست توده جلبکی با نانوذرات آهن برای پالایش آب بهترین جاذب است. همچنین بهترین غلظت 10 PPm است از سوی دیگر در تمامی آزمایش هایی که نانوذرات اکسید آهن مورد استفاده قرار گرفتند کروم Cr6+به کرومCr3+ تبدیل گردید.

در این تحقیق، نانوذرات Fe3O4 با استفاده از روش همرسوبی تهیه و تاثیر غلظت اسید لاریک به عنوان ماده فعال کننده سطح بر اندازه ذرات و ویژگی های مغناطیسی آنها مورد بررسی قرار گرفت. برای بدست آوردن این نانوذرات، کلریدهای آهن دو و سه ظرفیتی با تنظیم pH توسط آمونیاک در حضور مقادیر مختلف اسید لاریک رسوب داده شد. برای بررسی توزیع اندازه ذرات از روش تفرق دینامیکی لیزری (DLD) استفاده شد. ساختار و مورفولوژی ذرات به ترتیب با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. خاصیت مغناطیسی ذرات با استفاده از روش گرادیان نیروی متغیر مغناطیسی (AGFM) اندازه گیری شد. نتایجXRD  نشان داد امکان تشکیل فاز فرعیe–Fe2O3  در کنار Fe3O4 وجود دارد که وابسته به غلظت ماده فعال کننده سطح است و در غلظت بهینه اسید لاریک هیچ فاز فرعی دیده نشد. بررسی های AGFM مشخص کرد که با افزایش غلظت اسید لاریک، اشباع مغناطیس کاهش می یابد. بعلاوه مشخص شد که اندازه بلورک ها، از 10 تا 22 نانومتر تغییر می کند.