مهندسی متالورژی و مواد
سال:1393 | دوره:26 | شماره:1 |تعداد مقالات:9

در این تحقیق، پوشش دهی آلیاژ آلومینیم 2024-T3 به کمک روش اکسایش الکترولیتی پلاسمایی بررسی شده است. الکترولیت مورد استفاده، محلولی قلیایی از افزودنی های سیلیکات، فسفات، هیدرواکسید پتاسیوم و گلیسرین بود و از منبع جریان DC با ولتاژ اعمالی پایین استفاده شد. مقاومت به خوردگی نمونه ها به کمک آزمون های پلاریزاسیون و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، و مقاومت به سایش آن ها، به روش پین بر روی دیسک بررسی شد. افزون بر این، مرفولوژی سطح و مقطع عرضی لایه اکسیدی به کمک میکروسکپ الکترونی روبشی مطالعه شد. نتایج نشان دادند که پس از فرایند اکسایش الکترولیتی پلاسمایی، مقاومت به خوردگی و سایش آلیاژ بهبود می یابد.

در این تحقیق، از مخلوط پودری آلومینیم دهی حاوی یکی از دو ماده فعال کننده NaF و NH4Cl برای آلومینیم دهی نمونه های تیتانیمی خالص استفاده شد. نتایج نشان دادند که به ترتیب لایه هایی از جنس TiAl3، TiAl2، g-TiAl، a2-Ti3Al و محلول جامد آلفا بر روی این نمونه ها در هر دو حالت تشکیل می شود، اما میزان افزایش وزن نمونه ها و ضخامت لایه TiAl3 به هنگام استفاده از ماده فعال کننده NH4Cl بیش تر از حالتی بود که از NaF استفاده شد. استفاده از یک مدل ترمودینامیکی نشان داد که فشارهای جزئی گازهای حاوی آلومینیم در حالتی که از NH4Cl استفاده شد، بیش تر بود. بنابراین، نتایج مشاهدات فوق الذکر توجیه شد.

در این تحقیق، فرایند ریختن بر روی سطح شیب دار به همراه تاثیر توام دمای فوق ذوب و عملیات کیفی مذاب بر اصلاح ساختار و سختی آلیاژهای هایپریوتکتیک آلومینیم- سیلیسیم بررسی شده است. نتایج حاصل نشان دادند که کاربرد هم زمان عملیات فوق ذوب و سطح شیب دار باعث کاهش اندازه ذرات سیلیسیم اولیه و تغییر مرفولوژی آن از تیغه ای وگل برگی به شبه کروی می شود. افزون بر این، با ریزتر شدن و اصلاح مرفولوژی سیلیسیم اولیه، سختی آلیاژ افزایش یافت.

مقایسه اثر دو نوع زیرلایه و افزودنی نشان داد که هنگام پوشش دهی پالسی نانوذرات طلا، استفاده از اکسید ایندیم- قلع (به جای مس) و سیس تئین (به جای یدید پتاسیم) سبب بهبود مرفولوژی، افزایش تعداد نانوبلورها و بازدهی جریان الکتریکی و خواص فتوکاتالیزری می شود. مطالعات میکروسکپ الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان داد که با افزایش فرکانس پالسی از 50 به 142.5 هرتز و استفاده از یدید پتاسیم، نانوخوشه های طلا روی سطح مس ظاهر می شوند و ضخامت پوشش و بازدهی جریان افزایش می یابند، ولی با کاهش چگالی جریان از 10 به 2.5 میلی آمپر بر سانتی مترمربع، ضخامت پوشش و بازدهی جریان کاهش می یابند.

در این پژوهش، سینتیک احیای کربوترمی مولیبدنیت در حضور مقادیر مختلفی از کربنات سدیم بررسی شده است. برای این منظور، مخلوط پودری مولیبدنیت، گرافیت و کربنات سدیم با سه نسبت مولی مختلف 1: 4: 2، 1: 4: 3 و 1: 4: 4 هر کدام به مدت 40 ساعت فعال سازی شد. الگوهای پراش پرتوی ایکس از نمونه های فعال سازی شده نشان دادند که با انجام آسیاکاری بر روی نمونه ها با نسبت های مختلف کربنات سدیم تا 40 ساعت، هیچ واکنشی درون محفظه آسیاکاری رخ نمی دهد. افزون بر این، تاثیر فعال سازی مکانیکی بر کاهش اندازه ذرات مولیبدنیت در سه مخلوط با نسبت های مختلف کربنات سدیم با استفاده از روش ویلیام سون- هال بررسی شد و مشخص شد که افزایش میزان کربنات سدیم درون مخلوط سبب کاهش تاثیر فعال سازی مکانیکی بر اندازه ذرات مولیبدنیت می شود. به منظور بررسی فرایند احیاء، آزمون آنالیز حرارتی هم زمان با سه نرخ حرارت دهی خطی 10، 15 و 20 درجه سانتی گراد بر دقیقه بر روی نمونه ها انجام شد و مشخص شد که افزایش کربنات سدیم بیش از مقدار استوکیومتری سبب افزایش دمای واکنش احیاء می شود. نتایج حاصل از آزمون آنالیز حرارتی به سه روش سینتیکی فریدمن، کسینجر، و اوزاوا تحلیل شد و دیده شد که انرژی فعال سازی واکنش احیاء با افزایش میزان کربنات سدیم افزایش می یابد.

در این مطالعه، دو نانوبیوماده مرکب پایه سرامیکی از جنس هیدروکسی آپاتایت (HA)، Al2O3 و TiO2 با خواص زیست سازگاری و مکانیکی قابل توجه و قابلیت تشکیل آپاتایت بر روی سطح، با روش فشردن سرد و تف جوشی ساخته شد. استحکام فشاری نمونه های تولیدی ارزیابی شد. نتایج حاصل از آزمون تعیین استحکام، افزایش استحکام فشاری نمونه A (حاوی 50 درصد وزنی ذرات تیتانیا، 30 درصد وزنی هیدروکسی آپاتایت و 20 درصد وزنی آلومینا) را نسبت به نمونهB  (حاوی 50 درصد وزنی ذرات هیدروکسی آپاتایت، 30 درصد وزنی ذرات تیتانیا و 20 درصد وزنی آلومینا) نشان دادند. افزون بر این، از نتایج آزمون تعیین تخلخل نتیجه شد که نمونه A دارای تخلخل کمتری نسبت به نمونه B می باشد. برای بررسی زیست فعالی، نمونه ها به مدت زمان 7 روز در محلول شبیه سازی شده بدن (SBF) غوطه ور شدند. نتایج حاصل از این آزمون نشان دادند که نمونه B توانایی بیشتری را برای تشکیل ترکیبات نوع کلسیم فسفات بر روی سطح نسبت به نمونه A دارد. هم چنین، آزمون های آزمایشگاهی برون تنی و تعیین سمیت سلولی (MTT)، چسبیدن و پهن شدگی سلول های MG-67 (استئوبلاست) را بر روی سطح نمونه ها نشان دادند. از نتایج این آزمون ها، افزایش رشد و تکثیر سلول ها بر روی نمونه B نسبت به نمونه A نتیجه شد. در نهایت، آزمون پراش پرتوی ایکس (XRD)، بررسی های میکروسکپ الکترونی روبشی (SEM)، آزمون تعیین عنصر (ENERGY DISPERSIVE X-RAY ANALYSIS (EDX) و آزمون طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، به ترتیب برای شناسایی فازها، مطالعه ریزساختار، تعیین درصد عناصر و شناسایی پیوندهای تشکیل شده در نمونه ها انجام شدند. افزون بر این، برای جلوگیری از ایجاد ریزترک و تشکیل فازهای ثانویه، عملیات تف جوشی نمونه ها در دمای 1000 °C انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان دادند که هر دو نانوبیوماده مرکب، با توجه به خواص متفاوتی که دارند، می توانند برای کاربرد به عنوان ماده کاشتنی در دندان پزشکی و ارتوپدی استفاده شوند.

در پژوهش حاضر، برای یافتن پوشش مناسب، ترکیب های مختلفی از میناها بررسی شد. نتایج نشان دادند که ترکیب حاوی یک درصد وزنی اکسید کبالت و سه درصد وزنی اکسید کروم (E6-3Cr) با دمای پخت 840 °C، ترکیب بهینه ای می باشد. با بررسی رفتار ذوب ترکیب بهینه به کمک میکروسکپ حرارتی و اندازه گیری دماهای انتقال به حالت شیشه ای، Tg، و نرم شوندگی، Ts، و دیلاتومتری، ثابت های معادله VFT تعیین شد. نتایج نشان دادند که گران روی پوشش مذاب در دمای پخت برابر با103.8 Pa.s ، زاویه تماس یا ترشوندگی مذاب با زیرپایه سرامیکی 135° و کشش سطحی مذاب برابر با 245.1 mN/m می باشد.

سازه های ساندویچی به دلیل سخت پایی ویژه و استحکام بالا، خواص جذب صدا، عایق حرارتی و جذب انرژی ضربه ای بهتری نسبت به سازه های دیگر، به میزان گسترده ای کاربرد دارند. در روش های متداول تولید صفحه ساندویچی، از چسب برای اتصال ورق و اسفنج استفاده می شود. در تحقیق حاضر، به منظور اتصال دهی نفوذی اسفنج فلزی به ورق، از روش تف جوشی فاز مایع با استفاده از مخلوط پودری آلومینیم و روی استفاده شده است. اتصال دهی در دمای 610°C و به مدت زمان 30 دقیقه انجام شد. استحکام برشی اتصال، در حدود 4.8 kPa به دست آمد.

فرایند سرمایش سریع و بخش بندی (Q&P)، یک عملیات حرارتی جدید برای تولید نسل سوم از فولادهای پیشرفته استحکام بالا و بر اساس نفوذ کربن از فاز مارتنزیت به فاز آستنیت باقی مانده است. به کارگیری این فرایند برای فولادهای مختلف، منجر به ایجاد ترکیب جالب توجهی از خواص مکانیکی شامل استحکام بالا همراه با انعطاف پذیری خوب می شود. استفاده از این فرایند در صنعت خودرو باعث عمل کرد مکانیکی بهتر، امنیت بالاتر و کاهش وزن و هزینه های تولید می شود. در این تحقیق، یک فولاد پرکربن کم آلیاژ با این فرایند عملیات حرارتی شد و ریزساختار و خواص مکانیکی آن بررسی شد. نتایج نشان دادند که ریزساختار فولاد سریع سرد و بخش بندی شده، شامل آستنیت پایدارشده غنی از کربن و مارتنزیت تخلیه شده از کربن است که با هم باعث افزایش استحکام فولاد به ازای انعطاف پذیری قابل قبول می شود. انجام فرایند سرمایش سریع و بخش بندی، باعث افزایش کسر فاز آستنیت باقی مانده و افزایش سختی فولاد شد. فرایند شکست در نمونه تولیدی به این روش، از نوع شکست ترد و سطح شکست به شکل شبه کلیواژ بود.