علم و مهندسی سرامیک
سال:1391 | دوره:1 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

در این تحقیق سل های پایدار تیتانیای مزوساختار با استفاده از قالب گیرهای نرم مایسل های کوپلیمر بلوکی P123 و به کارگیری هم زمان هیدرولیز کنترل شده پیش ماده تیتانیم ایزوپروپوکساید (TTIP) در محیط الکلی سنتز شدند. به منظور بررسی تاثیر افزودنی هگزان بر ویژگی های سلو تجمع های یونیمرهای P123، از دو نسبت مولی هگزان به P123 معادل 60 و 240 نیز در ترکیب سل استفاده گردید. اثر عوامل فرایندی مانند مرحله افزودن هگزان به سل و زمان پیرسازی آن در دمای 50oC (در زمان های 1 روز و 14 روز)، علاوه بر نسبت مولی هگزانبر توزیع اندازه ذرات و خوشه های تشکیل شده به وسیله تکنیک پراکندگی نور دینامیک (DLS) مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی منحنی های DLS مربوط به اثر مرحله افزودن هگزان نشان داد که بهترین نتایج از لحاظ بزرگ تر شدن اندازه خوشه های یونیمری پلیمر و پیوستن دوتایی ها به یکدیگر و تشکیل مایسل، با افزودن هگزان به محلول حاوی پیش ماده تیتانیمی در مقایسه با افزودن آن به محلول پلیمری P123 یا پس از تکمیل هیدرولیز به دست می آید.مقایسه منحنی های حاصل از آنالیز سل بدون هگزان با سل های محتوی هگزان در هر دو نسبت مولی نشان داد که در حضور هگزان، توزیع اندازه خوشه های یونیمری ایجاد شده به اندازه های کوچک تر انتقال یافته است؛ به نحوی که افزودنی هگزان با نسبت مولی 240 از اتصال و مجتمع شدن یونیمرها به شکل مایسل ممانعت نمود. اگرچه در نسبت مولی 60 در مقایسه با نسبت مولی 240، وضعیت متفاوتی به لحاظ تشکیل خوشه های یونیمری ایجاد شد و توزیع اندازه اجزا به اندازه مایسل ها رسید. همچنین بررسی منحنی های حاصل از آنالیز DLS نشان داد که زمان پیرسازی 14 روز در نسبت مولی 60 موجب تشکیل مایسل هایی با توزیع اندازه یکنواخت 19nm گردیده است.

متداول ترین روش سنتز کلسیم فسفات های دوفازی برای کاربرد به عنوان بیومتریال، روش رسوب از محلول است. در این روش کنترل شرایط و عوامل واکنش از اهمیت بسیاری برخوردار است. برای پیش بینی شرایط چنین واکنشی می توان از روش های محاسباتی مانند شبکه های عصبی مصنوعی استفاده کرد. شبکه های عصبی مصنوعی نوعی مدل سازی با الهام از سیستم های عصبی موجودات زنده هستند که مسائل را به نحو ساده تری قابل درک و توصیف می کنند.سنتز پودرها با استفاده از محلول های حاوی کلسیم و فسفر با نسبت های مختلف Ca به P صورت پذیرفت. pH محیط واکنش با استفاده از نیتریک اسید و سدیم هیدروکسید تنظیم شد. رسوب های حاصل به مدت یک ساعت در دمای 1100 درجه سلسیوس حرارت داده شدند. ترکیب شیمیایی پودرهای سنتز شده و نسبت Ca/P در نمونه ها با استفاده از دستگاه پلاسمای جفت شده القایی تعیین شد. فازها و گروه های عاملی موجود در نمونه ها به ترتیب با استفاده از روش پراش پرتو ایکس و روش انتقال فوریه فروسرخ مشخص شدند.چهار شبکه سه لایه با الگوریتم یادگیری پس انتشار خطا با ده نورون در لایه مخفی و تابع تحریک سیگموئید خطی و الگوریتم یادگیری لونبرگ-مارکوارت با استفاده از داده های به دست آمده از آزمایش در چهار شکل متفاوت طراحی شد. بهترین نتیجه مربوط به شبکه ای با 80 درصد از داده ها برای مرحله یادگیری، 15 درصد برای مرحله اعتبارسنجی و 5 درصد برای مرحله آزمون بود. برای اطمینان از عملکرد مطلوب شبکه ها، هر کدام از چهار شبکه با استفاده از چهار داده جدید مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که نتایج تخمین زده شده توسط شبکه با نتایج به دست آمده از آزمایش مطابقت دارد.

در این تحقیق به منظور بهبود خواص سطحی و زیستی فولاد زنگ نزن 316L از پوشش شیشه زیست فعال استفاده شده است. شیشه زیست فعال به روش سل- ژل تهیه شد و سپس به کمک آنالیز حرارتی افتراقی DTA ارزیابی گردید. فولاد زنگ نزن در محلول تهیه شده غوطه ور شده و سپس اثر عملیات حرارتی به وسیله تابش لیزر CO2 با توان های 5 و 10 وات وکوره الکتریکی مورد بررسی قرارگرفت. خواص ساختاری و توپوگرافی شیشه ها توسط آنالیزهایXRD ، FTIR، SEM و AFM بررسی شدند. نتایج نشان می دهند که نمونه تولید شده به روش سل-ژل پس از عملیات حرارتی در کوره، به صورت جزئی کریستالیزه شده و فاز هیدروکسی آپاتیت شکل گرفته است. در حالیکه نمونه های پایدارسازی شده توسط لیزر همچنان به صورت آمورف باقی مانده اند.

هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیر زیرپایه های مختلف کربنی بر عملکرد الکتروشیمیایی پیل سوختی دما پایین پلیمری بوده است. در همین راستا نمونه های کربنی مزوپور CMK-3 تهیه شده به روش قالبگیری سخت توسط اکسید نیکل، کربن نانوتیوب و پلانین عامل دار گردیدند. سپس بررسی های ساختاری بر روی الکتروکاتالیست های تهیه شده توسط تکنیک های آنالیز پراش اشعه ایکس در یک بازه زاویه ای کوچک (SAXRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و جذب و واجذب نیتروژن صورت گرفت. نتایج نشان می دهند که مزوساختار کربنی در اثر عامل دار شدن توسط NiO و CNT تخریب می شوند. همچنین مطالعات پراش اشعه ایکس در یک بازه زاویه ای پهن (WAXRD) پراش اشعه ایکس در یک بازه زاویه ای کوچک ثابت می کند که بلورکهای پلاتین کوچکتری در نمونه های مزوپور در مقایسه با نمونه کربن ولکان تشکیل می شود. نتایج منحنی های پلاریزاسیون نیز تائید می کنند که پایه کربنی کامپوزیتی تهیه شده از کربن مزوپور-کربن نانوتیوب دارای بهترین عملکرد الکتروشیمیایی در مقایسه با سایر نمونه های مورد مطالعه نظیر کربن تجاری می باشد.