علم و مهندسی سرامیک
سال:1394 | دوره:4 | شماره:3 |تعداد مقالات:7

در این مقاله تاثیر غلظت های مختلف هیدروکسید پتاسیم و سیلیکات سدیم در الکترولیت پوشش دهی میکروقوس الکتریکی بر ریزساختار و رفتار خوردگی پوشش سرامیکی ایجاد شده روی زیرلایه آلیاژ آلومینیوم 6061 بررسی شده است. رفتار خوردگی پوشش ایجاد شده در محلول نمک کلرید سدیم 3.5 درصد وزنی توسط تکنیک پلاریزاسیون بررسی شده و با استفاده از پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش انرژی اشعه ایکس بترتیب نوع ترکیبات سرامیکی تشکیل شده، ریزساختار و آنالیز شیمیایی پوشش مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج پلاریزاسیون نشان دادند که افزایش غلظت هیدروکسید پتاسیم و سیلیکات سدیم در الکترولیت پوشش دهی باعث بهبود رفتار خوردگی پوشش سرامیکی ایجاد شده می گردد. تصاویر پراش اشعه ایکس حاکی از تشکیل ترکیبات سرامیکی اکسیدی و گاه بین فلزی روی سطح بوده و نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش انرژی اشعه ایکس نشان می دهند که افزایش هیدروکسید پتاسیم و سیلیکات سدیم، با کم کردن پتانسیل شکست دی الکتریک و در نتیجه ریزتر شدن و کوچک شدن حفرات و ریزترک های سطحی و همچنین با جذب بیشتر سیلیسیم در پوشش باعث بهبود کیفیت پوشش سطح شده اند.

در خطوط کنترل کارخانجات کاشی برای اینکه بتوان کاشی ها را درجه بندی کرد، نیاز به روش هایی برای تشخیص انواع عیوب مختلفی است که ممکن است در هنگام تولید بر روی کاشی ها به وجود آید. به گفته کارشناسان، یکی از بیشترین عیوبی که باعث پایین آمدن کیفیت کاشی ها می شوند، ترک ها و خال ها می باشند. به این نوع از عیب ها، عیوب تیز گفته می شود که در تصویر ساختارهایی با عرض کم و کنتراست بالا به وجود می آورند. یکی از ابزارهای پردازش تصویر که می توان با استفاده از آن، این ساختارهای با عرض کم وکنتراست بالا را در یک تصویر آشکار ساخت، استفاده از عملگرهای مورفولوژیک مانند توسعه و کاهش می باشد. در این مقاله از عملگرهای مورفولوژی فازی جهت تشخیص عیوب استفاده شده است. کارایی تشخیص وابستگی زیادی به ماسک استفاده شده دارد. برای رفع چالش فوق از الگوریتم ژنتیک جهت بهینه سازی ماسک مورد نیاز بهره گرفته شده است. با شبیه سازی این روش در محیط مطلب و انجام آزمایشات زیاد بر روی تصاویر انواع کاشی ها، نتایج مطلوبی جهت آشکارسازی عیوب تیز و درجه بندی انواع کاشی های ساده، رنگی، طرح دار و ... بدست آمد که این نکته یعنی قابلیت درجه بندی انواع کاشی ها، از برتری های این روش نسبت به روش های قبلی می باشد.

در این پژوهش، ذرات تنگستات کلسیم (CaWO4) و تنگستات کلسیم حاوی باریم (CaWO4:Ba2+) بهروش رسوبی و با استفاده از مواد اولیه CaCl2، Na2WO4،BaCl2  سنتز گردید. برای بررسی نمونه های سنتز شده، آنالیزهای مختلف فازی (XRD)، ریزساختاری (SEM)، و نورتابی انجام شد. نتایج نشان داد که کلسیناسیون رسوب تنگستات کلسیم در دمایoC500 و به مدت 3 ساعت، منجر به بهبود بلورینگی و افزایش اندازه بلورک های ذرات سنتز شده می گردد و با ورود باریم به شبکه تنگستات کلسیم، گاف انرژی ذرات تنگستات کلسیم افزایش و همچنین شدت نشر نورتابی ذرات CaWO4، کاهش می یابد.

در پژوهش حاضر پودر مزومتخلخل اکسید تنگستن به روش قالب گیری نرم بامکانیزم خودچینشی القا شده توسط تبخیر و با استفاده از پیش ماده تنگستیک اسید و قالب آلی P123 سنتز شد. به منظور بررسی فازی، آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) پس از کلسیناسیون پودر به مدت 1 ساعت در دماهای 220oC، 450oC و 500oC انجام شد. طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) خروج قالب آلی پس از کلسیناسیون در دمای 450oC را تایید کرد. آنالیز جذب و واجذب گاز نیتروژن با هدف تعیین سطح ویژه و توزیع اندازه حفرات نمونه کلسینه شده در دمای500oC انجام شد. نتایج XRD و همچنین آنالیز جذب واجذب گاز نیتروژن نشان داد که پودر مزومتخلخل حاصل دارای ساختار بلورین ارتورمبیک و سطح ویژه ای معادل 29m2/g می باشد. آنالیز پراش اشعه ایکس در زوایای پایین (LA-XRD) بیانگر عدم وجود نظم در ساختار حفرات مزومتخلخل حاصل بود.

در این تحقیق نانوذرات سیلیکا با استفاده از روش ساده سل-ژل از پیش ماده تترا اتیل اورتوسیلیکات در حضور کنسانتره گیاهی آکانتوفیلوم لکسیوسکولوم به عنوان یک ماده فعال سطحی طبیعی، بدست آمد. اندازه ذرات و ریخت شناسی آن ها توسط تصاویر میکروسکوپ الکترون روبشی(SEM) و عبوری (TEM) بررسی شد. علاوه براین، نانوذرات تولید شده توسط طیف سنجی مادون قرمز فوریه (FTIR)، آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) و آنالیز BET خصوصیت سنجی شدند. نانوذرات دارای ساختار نامنظم کروی با قطر متوسط 100نانومتر، به صورت آمورف بوده و سطح ویژه آن 146/97m2/g تخمین زده شد. همچنین نتایج حاصل با شرایطی که سنتز در حضور سورفکتانت شیمیایی تویین و نیز عدم حضور سورفکتانت صورت می گیرد، مقایسه گردید. مشاهدات نشان داد که کنسانتره آکانتوفیلوم منجر به افزایش سطح ویژه نانوذرات در سیستم سنتز فوق الذکر گردید. از اینرو، به نظر می رسد که کنسانتره آکانتوفیلوم، از پتانسیل بالایی برای استفاده در سنتز نانوذرات برخوردار است و می تواند امکان بهره گیری از شیمی سبز را در فرآیند سنتز میسر می نماید، اما در این راستا مطالعات بیشتری لازم است تا نقایص و مشکلات سیستم را برطرف نماید.

در این پژوهش سنتز ترکیب Ti3SiC2 با ساختار فازی MAX توسط آسیا کاری پودرهای اولیه Ti،Si و C مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور مخلوط پودری تیتانیوم، سیلیسیوم و گرافیت با نسبت های استوکیومتری مطابق با ترکیب شیمیایی Ti3SiC2، به صورت 3:1:2 توسط آسیای سیاره ای پر انرژی با نسبت گلوله به پودر 10 به 1 و سرعت 450 دور بر دقیقه، از صفر تا 20 ساعت مورد آسیا کاری قرار گرفت. جهت شناسایی فازی محصولات آسیاکاری در زمان های مختلف از الگوی پراش اشعه ایکس (XRD)، همچنین جهت بررسی لایه لایهشدن ترکیب سنتز شده که از آن به منظور اثبات وقوع واکنش و سنتز ترکیب مورد نظر استفاده می شود، از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)به همراه طیف سنجی پراش انرژی (EDS)استفاده گردید.نتایج الگوهای پراش پرتو ایکس نشان دهنده واکنش مواد اولیه با یکدیگر و تشکیل فازهای Ti3SiC2 و TiC پس از 20 ساعت آسیاکاری می باشد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز تایید کننده تشکیل ترکیب Ti3SiC2 پس از 20 ساعت آسیاکاری می باشد. اعتقاد بر این است که یک واکنش خود پیش رونده القا شده توسط فرآیندهای مکانیکی (MSR)موجب تشکیل فازهای Ti3SiC2 و TiC در حین فرآیند آسیاکاری شده است.

در کار حاضر، روش مناسبی برای تولید میکروذرات کلسیم تیتانات به روش هیدروترمال بدون نیاز به سورفکتانت و با استفاده از غلظت بالای هیدروکسید پتاسیم به عنوان مینرالایزر گزارش شده است. بررسی های فازی و ساختاری به ترتیب با آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) تایید کننده تشکیل ترکیب تک فاز کلسیم تیتانات بدون حضور فاز ثانویه پس از 3 ساعت قرارگیری محلول کلوئیدی در اتوکلاو در دمای 250oCبا درجه بلورینگی در حدود 96.33% بود. همچنین طبق تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورفولوژی ذرات کاملا به صورت میکرومکعب های حفره دار و با توزیعی یکنواخت با ابعاد تقریبی 2 میکرومتر و قطری در حدود 200nm تخمین زده شد. در حقیقت روش هیدروترمال روشی مناسب برای تولید میکروذرات کلسیم تیتانات با مورفولوژی مطلوب برای کاربردهای تجاری می باشد.