مواد و فناوری های پیشرفته
سال:1395 | دوره:5 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

اتصال ناهم جنس آلیاژ آلومینیوم 6061-T6 بر فولاد دوفازی DP590 به روش همزن اصطکاکی نقطه ای ایجاد شد. در این راستا، تاثیر متغیرهای فرآیند شامل سرعت چرخشی و زمان توقف ابزار برای رسیدن به اتصال مناسب با استفاده از مطالعات ریزساختاری توسط میکروسکوپی نوری و الکترونی روبشی و خواص مکانیکی به کمک آزمون های کششی-برشی و ریز سختی، مورد بررسی قرارگرفت. در اثر فرایند همزن اصطکاکی، ساختار با دانه بندی ریز در ناحیه همزده آلومینیوم و نیز دانه های فوق ریز فریتی احاطه شده با مرزهای مارتنزیتی درفولاد تشکیل شد به طوری که متوسط اندازه دانه های فاز فریت به کمتر از 1mm رسید. همچنین در فصل مشترک اتصال این دو آلیاژ لایه بین فلزی تشکیل گردید که میزان ضخامت آن متاثر از متغیرهای فرآیندی است. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت چرخشی ابزار در زمان توقف ثابت، استحکام کششی- برشی ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد و مشابه همین رفتار نیز در سرعت چرخشی ثابت با افزایش زمان توقف ابزار رخ می دهد. میزان استحکام کششی- برشی متاثر از ضخامت لایه بین فلزی است. بیشینه استحکام کششی-برشی 205 Mpa در نمونه اتصال یافته با سرعت چرخشی 2000 rpm و زمان توقف 4 ثانیه حاصل شد که از استحکام تسلیم برشی آلیاژ آلومینیوم 6061-T6 افزون تر است.

در این پژوهش، الگوی نشست نانوذرات اکسید قلع در محیط استن با اعمال میدان الکتریکی متناوب غیریکنواخت بر روی الکترودهای مسطح طلا مطالعه شده است. یکی از پارامترهای اساسی تاثیرگذار بر رفتار الکتروکینتیکی ذرات تحت اعمال میدان های الکتریکی، اندازه ذرات است. مشاهدات لایه نشانی در فرکانس 10kHz نشان دهنده وجود ذرات میکرومتری بر سطح الکترودهای نشست است. در این مطالعه، عامل اندازه ذرات از دیدگاه ترسیم مقادیر فاکتور کلاسیوس-ماسوتی نشان دهنده وجود نیروی دی الکتروفورز منفی برای ذرات درشت و نیروی دی الکتروفورز مثبت برای ذرات ریز است.

در این پژوهش، مواد فعال نانوساختار هیدروکسید دوگانه ی لایه ای ZnxNi1-x(OH)2 به طور موفقیت آمیزی با استفاده از روش هم رسوبی شیمیایی و به کمک پلی اتیلن-گلیکول که نقش جهت دهنده به ساختار را دارد، ساخته شدند. مشخصه یابی ساختاری با استفاده از تفرق اشعه X و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز انجام شد و مورفولوژی مواد با استفاده ازمیکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی به دست آمد. نتایج نشان می دهند که مواد به دست آمده دارای ساختاری متخلخل با دیواره-های نانومتری بوده و عمده ساختار کریستالی آن ها فاز α است. بررسی های الکتروشیمیایی با استفاده از آزمون های ولتامتری چرخه ای، شارژ- تخلیه جریان ثابت و چرخه پذیری نشان می دهند که ماده فعال Zn0.33Ni0.67(OH)2 دارای بیشترین ظرفیت ویژه اولیه معادل 926 Fg-1 در چگالی جریان 1Ag-1 و ابقای ظرفیت حدود 98% پس از 100 چرخه شارژ و تخلیه است.

در این مطالعه هفت ترکیب از سیستم آلومینا و زیرکن با نسبت های آلومینا به زیرکن 100.0، 85.15، 70.30، 45.55، 35.65، 20.80، 0.100 انتخاب شد. پودر مواد اولیه پس از توزین به مدت 24 ساعت آسیاب و سپس با استفاده از دستگاه پرس شکل دهی شدند. نمونه ها در دماهای 1550، 1600 و 1650 درجه سانتی گراد با سرعت گرمایش 2 درجه بر دقیقه و ماندگاری 3 ساعت در دمای ماکزیمم سینتر شدند. برای شناسایی نوع فازهای موجود و درصد فازهای تشکیل شده، الگوی پراش پرتو ایکس قطعات تهیه شده بررسی شد. تاثیر نسبت آلومینا به زیرکن و دمای سینتر بر مقدار تشکیل فازهای مولایت و زیرکنیا مورد بررسی قرار گرفت . درصد تخلخل تمامی نمونه ها اندازه گیری شد و تاثیر ترکیب، دما و فازهای نهایی بر این ویژگی ها مطالعه شد. نتایج نشان داد که زیرکن موجب بهبود سینتر بدنه آلومینا شده و آلومینا نیز موجب تسریع تجزیه زیرکن می شود.

در این تحقیق نانوپودر تیتانات سرب به روش فعال سازی مکانیکی سنتز شد. مواد اولیه شامل پودرهای اکسید تیتانیوم (آناتاز) و اکسید سرب (ІІ) با نسبت وزنی گلوله به پودر 10:1 و نسبت پودری 1:1 به مدت 30 ساعت در آسیاب سیاره ای گلوله ای آسیا کاری شدند. سپس در دماهای 800، 900 و 1000oC عملیات حرارتی شدند. مشخصات نانوپودر حاصل توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل الکترونی متاثر از میدان (FESEM)، پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) بررسی شد از آنالیز طیف سنجی جذبی UV جهت محاسبه شکاف انرژی استفاده شد. فعالیت فوتوکاتالیستی نانوپودر توسط تخریب رنگ متیل اورانژ تحت تابش پرتو فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. سپس تاثیر پارامترهای مختلف از جمله غلظت اولیه رنگ، میزان فوتوکاتالیست و pH بر رنگبری بهینه شد. نتایج آزمایشات نشان می دهد که مقدار بهینه غلظت اولیه رنگ و میزان فوتوکاتالیست به ترتیب 10 ppm و 0.042 گرم می باشد. همچنین بیشترین رنگبری در 4= pH مشاهده شد. نتایچ حاصل شده نشان داد که تخریب فوتوکاتالیستی رنگ متیل اورانژ در حضور نانوپودر تیتانات سرب صورت گرفت.

هدف از انجام این پژوهش، فرآوری نانوکامپوزیتی بر پایه آلومینا و کاربید سیلیکون است که به دلیل خواص ویژه و کاربردهای گسترده این نوع از نانوکامپوزیت ها در صنایع مختلف توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. در این مقاله، رفتار مکانیکی نانو کامپوزیت Al2O3 -4.1%wt SiC با روش سینتر بدون اعمال فشار با افزودن یک درصد وزنی نانو MgO مورد مطالعه قرار گرفته است. از نانو پودرهای a-Al2O3،b-SiC  و MgO بعنوان مواد اولیه در این تحقیق استفاده گردید. در ابتدا مقدار مشخصی از نانو پودرهای SiC-Al2O3 برای نمونه اول و MgO-SiC-Al2O3 برای نمونه دوم با نسبت گلوله به پودر 20 به 1 توسط آسیاب گلوله ای سیاره ای با سرعت 250rpm به مدت 4 ساعت مخلوط کرده و پودر حاصل در دمای 600oC به مدت 2 ساعت کلسینه گردید. برای بررسی ساختاری نانو کامپوزیت های حاصله از آنالیز طیف سنجی اشعه ایکس (XRD) و برای بررسی مورفولوژی و اندازه ذرات این نانو نانو کامپوزیت از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) استفاده شد که نتایج نشان داد نانو کامپوزیت حاصله دارای اندازه ذرات کمتر از 100 نانو متر و مطابق با ساختار نانو پودرهای اولیه بود. از مخلوط پودر های حاصل، قرص های خام اولیه با روش پرس تک محوره در فشار 100Mpa و سپس پرس ایزواستاتیک سرد در فشار 150 Mpa آماده شد و سپس قرص ها در بوته گرافیتی جاسازی و در دمای 1600oC و 1630oC به مدت 2 ساعت در کوره سینتر گردید. قرص های بدست آمده جهت بررسی تاثیر نانوپودر MgO برخواص مکانیکی نانو کامپوزیتSiC-Al2O3 مورد آزمایش چگالی سنجی و سختی سنجی قرار گرفت. چگالی بـدست آمده از نمـونه اول ودوم در دمای 1600oC بـه ترتیب 93.7 و 95.1 گرم بر سـانتی متر مکعب و در دمای 1650oC به تـرتیب 94.2 و 96 گرم بر سانتی متـر مکعب می باشد. با انجام آزمایش سختی ویکرز بر روی نمونه های اول و دوم در دمای 1600oC ترتیب 17.87 و 20.07 گیگا پاسگال و در دمای 1650oC به ترتیب 15.44 و 19.79 گیگا پاسگال بدست آمد.

تیتانیم و آلیاژهای آن غالبا در جراحی های ارتوپدی و دندان پزشکی به دلیل مقاومت به خوردگی مناسب، استحکام مکانیکی قابل توجه و چگالی پایین مورد استفاده قرار می گیرد. اگرچه آنها زیست فعالی ضعیفی دارند، با این وجود مانع جدی برای کاربرد های پزشکی بوجود نمی آورند. برای بهبود خواص زیست فعالی ایمپلنت های فلزی غالبا هیدروکسی آپاتیت یا کامپوزیت های آن به روش های مختلف بر روی زیرلایه پوشش داده می شوند. در این پژوهش پوشش نانو کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت/مس و هیدروکسی آپاتیت/اکسیدمس برروی آلیاژ تیتانیم Ti-6Al-4Vبه روش الکتروفرتیک توسط جریان مستقیم با ولتاژ ثابت 50 ولت پوشش ایجاد شد و سپس در دمای 900 درجه سانتی گراد تحت عملیات تف جوشی قرار گرفت. . به منظور ساخت سوسپانسیون پایدار از ایزوپروپانول به عنوان حلال واز تری اتانول آمین به عنوان پراکنده ساز استفاده شد. ریز ساختار، ترکیب شیمیایی و ساختار فازی پوشش به ترتیب توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفت. به علاوه رفتار خوردگی پوشش های ایجاد شده برروی آلیاژTi-6Al-4Vدر محلول شبیه سازی شده بدن در دمای 37 درجه سانتی گراد توسط آزمون های پلاریزاسیون مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از آزمون پلاریزاسیون نشان داد که پوشش های اعمالی باعث بهبود مقاومت به خوردگی زیر لایه می شوند. بیشترین مقاومت به خوردگی را پوشش هیدروکسی آپاتیت-10%اکسید مس و کمترین مقاومت به خوردگی را پوشش هیدروکسی آپاتیت-10% مس دارا می باشند.

در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر تغییر شکل پلاستیک شدید بر روی ریز ساختار آلیاژ Ti-6Al-4V، فرایند نورد تجمعی تا چهار سیکل در دمای 300 درجه سانتیگراد بر روی این آلیاژ صورت گرفت. جهت بررسی تغییرات فازی و مشاهده تغییرات اندازه دانه آزمون پراش پرتو ایکس انجام شد. نتایج نشان می دهد پس از سیکل اول نورد تجمعی، تغییرات زیادی در الگوی پراش پرتو ایکس ایجاد شده که به دلیل کاهش اندازه دانه و به وجود آمدن بافت درون نمونه می باشد. در ضمن تغییرات الگوی پراش در سیکل های بعدی بسیار کم است که می تواند به دلیل وقوع بازیابی دینامیکی به علت میزان بالای انرژی نقص چیدمان این آلیاژ باشد. به منظور بررسی تحولات ریز ساختاری از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان و جهت تعیین اندازه دانه از میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده شد. نتایج بیانگر به وجود آمدن ساختار غالب هم محور فوق ریز دانه شامل فازهای b+a در سیکل چهارم نورد تجمعی و تشکیل دانه هایی با اندازه در حدود 80 نانومتر است.