مواد و فناوری های پیشرفته
سال:1396 | دوره:6 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

در این تحقیق اثر کاتالیزورهای پایه 38 TiO2-36NiO-26C (درصد وزنی) تهیه شده به روش آسیاکاری به مدت 20 ساعت و عملیات حرارتی در دماهای 300، 600، 900 و 1200 درجه سانتی گراد بر قابلیت دفع هیدروژن از هیدرید منیزیم مطالعه شد. نتایج نشان داد که اثر آسیاکاری هیدرید منیزیم بدون استفاده از کاتالیزور، بر میزان دفع هیدروژن از هیدرید منیزیم در دمای 350 درجه سانتی گراد بسیار ناچیز (حدود 0.6 درصد وزنی) است در حالی که افزودن کاتالیزور موجب کاهش دما و افزایش مقدار دفع هیدروژن می شود. بررسی های انجام شده نشان داد که ساختار فازی کاتالیزورها در بهبود قابلیت دفع هیدروژن از هیدرید منیزیم تاثیر دارند. نمونه های تهیه شده با 20 ساعت آسیاکاری مکانیکی هیدرید منیزیم و کاتالیزورهای تهیه شده در دماهای 600، 900 و 1200 درجه سانتی گراد که به ترتیب حاوی فازهای جدید Ni، TiO2 با ساختار آناتاز و NiTiO3 بودند، تا دمای 400 درجه سانتی گراد، به ترتیب 5.3، 4.15 و 6.45 درصد وزنی دفع هیدروژن داشتند. در شرایط مشابه، هیدرید منیزیم اولیه و هیدرید منیزیم 20 ساعت آسیاکاری شده به ترتیب 0 و 0.6 درصد وزنی هیدروژن دفع کردند. هم چنین در نمونه های تهیه شده با 50 ساعت آسیاکاری هیدرید منیزیم و کاتالیزورهای عملیات حرارتی شده در دماهای 300، 600، 900 و 1200 درجه سانتی گراد، دمای شروع دفع هیدروژن به ترتیب 205، 210، 225 و 200 درجه سانتی گراد و میزان دفع هیدروژن 5.4، 6.3، 7.1 و 5.32 درصد وزنی بود.

در این مقاله، تاثیر آمیختن و افزودن مقادیر اندک از نانوذرات شیشه زیست فعال در رفتار مکانیکی دینامیکی آمیخته های PDLLA/PCL بررسی شده اند. مدول ذخیره PDLLA خالص با افزایش فاز الاستومر PCL تا 30% وزنی از 1.73 GPa به حدود 0.77 GPa کاهش یافته و در مقابل مدول ذخیره آمیخته PDLLA/PCL با افزودن فاز پرکننده شیشه تا 6% وزنی از 1.062 GPa به حدود 1.66 GPa افزایش یافته است. همچنین بیشینه پیک tan d در محدوده فاز زمینه PDLLA با افزودن فاز PCL کاهش یافته و مقدار آن 2.78 به 1.84 برای آمیخته حاوی 30% وزنی PCL رسیده است. این است احتمالا به این دلیل که فاز PCL در هر صورت به دلیل تحرک بالای زنجیره های آن مقدار دمپینگ خیلی کمی را از خود نشان می دهد. در مقابل شدت پیک انتقال شیشه برای آمیخته های PDLLA/PCL با افزایش نانوذرات BGn به عنوان نانوپرکننده افزایش می یابد که این مطلب کاملا قابل انتظار است. دلیل آن تغییرات در تحرک زنجیره های پلیمرهاست. مقادیر Tg بدست آمده از هر دو منحنی E” و tand با دما نشان می دهد که با افزودن فاز الاستومر PCL به فاز زمینه PDLLA در آمیخته ها و نیز در نمونه های نانوکامپوزیتی با افزایش فاز شیشه زیست فعال مقادیر Tg برای فاز زمینه PDLLA دچار کاهش شده است.

در این تحقیق پوشش سل ژل آلومینا به روش غوطه وری روی فولاد St44 اعمال شد، که پس از خشک شدن در دماهای 300؛ 400 و 500oC پخت شدند. آنالیز فازی و ریزساختار، مقاومت به خوردگی، استحکام چسبندگی و مقاومت به سایش نمونه های پوشش داده شده به ترتیب توسط XRD، SEM، آزمون های الکتروشیمیایی در محلول 3.5 درصد وزنی کلرید سدیم، آزمون چسبندگی و دستگاه آزمون سایش بررسی شدند. نتایج XRD نشان می دهد که ساختار پوشش در دمای 300oC به طور کامل آمورف بوده و در 500oC به g-Al2O3 متحول می شود و تا 1200oC به طور کامل به a-Al2O3 تبدیل می شود. مشاهدات میکروسکوپی کمترین عیوب و بالاترین فشردگی برای فصل مشترک را برای نمونه پخت شده در دمای 400oC نشان می دهد. در دمای 400oC بهترین مقاومت به سایش و خوردگی حاصل شده و کاهش این خواص در نمونه پخت شده در دمای 500oC می تواند به دلیل ترک ها و حفره های ایجاد شده ناشی از تحول فازی از ساختار آمورف به ساختار کریستالی باشد.

در سال های اخیر حضور مواد بر پایه گرافن مانند اکسید گرافن به دلیل دارا بودن ویژگی های منحصر به فردی رشد چشم گیری در حوزه پزشکی داشته است. در این تحقیق نانوکامپوزیت اکسید گرافن- مگنتیت با قابلیت رهایش کنترل شده دارو به روش سنتز هم رسوبی روی لایه های اکسید گرافن تولید شد. مطالعات فازی، مورفولوژی ذرات، خواص مغناطیسی و بارگذاری و رهایش دارو به ترتیب به روش های XRD، FE-SERM، VSM و طیف سنجی ماوراء بنفش-مرئی مورد بررسی قرار گرفت. طرح پراش اشعه ایکس شکل گیری مگنتیت و اکسید گرافن را در این کامپوزیت نشان داد. بررسی های میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص کرد اندازه متوسط ذرات مگنتیت سنتز شده 14 نانومتر است. مغناطش اشباع برای نانوکامپوزیت اکسید گرافن- مگنتیت 47 emu/g بود و این نانوکامپوزیت رفتار سوپر پارامغناطیس از خود نشان داد. داروی دوکسوروبیسین هیدروکلراید روی این نانوکامپوزیت بارگذاری شد. بررسی های بارگذاری و رهایش دارو نشان داد که بازده کپسوله کردن و درصد بارگذاری دارو روی این سامانه به ترتیب %51.76 و %34.68 است. مدل رهایش این دارو مدل کورسمایر- پپاس تشخیص داده شد.

در این تحقیق، مواد کامپوزیتی با ترکیب هیدرید منیزیم- 10 درصد وزنی (50 سریم-50 نیکل) (کامپوزیت C5N5) و هیدرید منیزیم- 10 درصد وزنی (25 سریم-75 نیکل) (کامپوزیت C2N7) با آسیاب کاری پودر هیدرید منیزیم و آلیاژ سریم - نیکل که به روش ذوب مجدد قوسی تحت خلاء تولید شده است، تهیه گردید. اثر افزودنی بر ساختار هیدرید منیزیم شامل اندازه دانه، کرنش شبکه، اندازه ذره و هم چنین خواص واجذب هیدروژن کامپوزیت های حاصل ارزیابی گردید و با هیدرید منیزیم خالص آسیاب کاری مقایسه شد. نشان داده شد که افزودن آلیاژهای سریم- نیکل به هیدرید منیزیم منجر به کاهش اندازه ذره از 1.3 به 0.6 میکرومتر در کامپوزیت C5N5 و به 0.75 میکرومتر در کامپوزیت C2N7 می گردد. به عنوان یک نتیجه، دمای واجذب هیدرید منیزیم فعال شده مکانیکی برای 5 ساعت، از 340 به 280 درجه سانتی گراد برای کامپوزیت C5N5 و به 268 درجه سانتی گراد برای کامپوزیت C2N7 کاهش یافته است. بهبود بیشتر در دمای واجذب کامپوزیت C2N7 می تواند مربوط به مقدار نیکل بالاتر باشد که با نتایج آنتالپی محاسبه شده مطابقت دارد.

بررسی تاثیر بافت کریستالی بر طراحی و کنترل خواص مکانیکی و فیزیکی نهایی قطعات صنعتی امروزه به یک نیاز اساسی تبدیل شده است. برای آن که شبیه سازی بافت کریستالی کارایی لازم را داشته باشد و پارامترهایی که بافت کریستالی را کنترل می کنند به درستی انتخاب شود باید روش شبیه سازی و مدلی که استفاده می شود به درستی تعیین گردند. در این مقاله تمرکز بر معرفی یک روش مناسب مبتنی بر ترکیب شبیه سازی المان محدود با مدل پلاستیسیته کریستالی خود سازگار می باشد. با استفاده از شبیه سازی المان محدود و مدل پلاستیسیته کریستالی، تغییرات بافت کریستالی یک فولاد IF بعد از آزمون پیچش گرم پیش بینی گردید. برای اطمینان از صحت مدل، آزمون پیچش گرم در دمای 300 درجه سانتی گراد بر نمونه های فولادی اعمال گردید و بافت کریستالی نمونه ها توسط روش پراش الکترون برگشتی به دست آمد و با نتایج شبیه سازی مقایسه شدند که تطبیق قابل توجهی بین نتایج تجربی و شبیه سازی مشاهده گردید. در این تحقیق نشان داده شد که روش تاریخچه متغیر تغییر شکل و روش به کار گرفته شده در این تحقیق می تواند بافت کریستالی و از جمله جهات کریستالی ایده آل و شدت بافت کریستالی نهایی را دقیق تر پیش بینی نماید.

در این پژوهش، ابتدا پوشش اکسید تیتانیم متخلخل حاوی کلسیم فسفات (CaP) بر روی زیر لایه تیتانیم خالص تجاری (CP-Ti) به وسیله فرآیند اکسیداسیون میکروقوس (MAO) در ولتاژهای مختلف 300، 330 و V 360 به مدت پنج دقیقه ایجاد شد. سپس، پوشش شیشه زیست فعال (BG) 45D5 به وسیله فرآیند لایه نشانی الکتروفورتیک (EPD) بر روی زیرلایه اصلاح شده، تشکیل شد. ترکیب فازی، عوامل ساختاری، ریز ساختار و ترکیب شیمیایی میان لایه MAO ایجاد شده در ولتاژهای مختلف و پوشش BG، به ترتیب به وسیله پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی تفرق انرژی (EDS) بررسی شد. رفتار حرارتی پوشش BG به وسیله آنالیز هم زمان گرماسنجی افتراقی (DSC) و توزین حرارتی (TG) مطالعه شد. میکروساختار به دست آمده بعد از اصلاح CP-Ti به روش MAO در ولتاژ 360V، نشان داد که لایه سطحی میکرومتخلخل TiO2 به طور گسترده ای با خوشه های به هم پیوسته هیدروکسی آپاتیت (HA) با نسبت کلسیم به فسفر نزدیک به استخوان تشکیل می شود. اندازه گیری های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول شبیه سازی شده بدن (SBF) و آزمون ریزخراش نشان دادند که استفاده از پوشش BG بر روی CP-Ti اصلاح شده با استفاده از ترکیب روش های MAO و EPD باعث افزایش مقاومت به خوردگی و چسبندگی پوشش به زیرلایه می شود.

در این پژوهش، به بررسی تاثیر هندسه طرح اتصال بر جنبه های ریزساختاری و سازوکار خوردگی فلز جوش در اتصالات جوشکاری فولاد هادفیلد پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا چهار عدد ورق آستنیته شده به ضخامت 2mm از فولاد هادفیلد تهیه شد. سپس، طرح اتصال با دو پخ V و X شکل تهیه گردید و برای جوشکاری آنها از فرآیند SMAW استفاده شد. در مرحله بعد، از روش های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی برای بررسی رفتار خوردگی فلز جوش در اتصالات جوشکاری شده در محلول %3.5NaCl استفاده شد. هم چنین برای بررسی ریزساختار فلز جوش در اتصالات جوشکاری شده از میکروسکوپ نوری، برای آنالیز فازهای تشکیل شده در ریزساختار از پراش پرتو ایکس و برای تعیین سازوکار خوردگی از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. تصاویر میکروسکوپ نوری نشان داد که با به کارگیری طرح اتصال حاوی پخ V شکل نسبت به طرح اتصال حاوی پخ X شکل در اتصالات جوش فولاد هادفیلد، ریزساختار فلز جوش دانه ریزتر شده و رسوب های کاربیدی زیاد شده است. هم چنین بررسی ها نشان داد که پخ V شکل نسبت به پخ X شکل منجر به کاهش مقاومت خوردگی و تبدیل سازوکار خوردگی فلز جوش از خوردگی یکنواخت به خوردگی موضعی میکروگالوانیکی در اتصالات جوش فولاد هادفیلد گردیده است.