سرامیک ایران
سال:1398 | دوره:- | شماره:57 |تعداد مقالات:5

در این تحقیق تاثیر نانو ذرات بر خواص فیزیکی و مکانیکی سرامیک SiC با روش سینتر فاز مایع بدون فشار بررسی شد. استفاده از افزودنی های باعث ایجاد فاز مایع، و افزایش سینتر پذیری SiC شد. هم چنین استفاده از نانو ذرات ( از 0 تا10 درصد وزنی ) منجر به سنتز درجای ذرات TiC در فاز زمینه SiC شد. حضور این ذرات در فاز زمینه باعث فعال شدن مکانیسم های انتقال جرم اضافی شده و قابلیت سینتر پذیری SiC را افزایش داد. به علاوه باعث کاهش دمای سینتر از 1950 به 1900 شد. بهترین خواص به دست آمده مربوط به نمونه حاوی 5/7 درصد وزنی نانو ذرات بود. در این نمونه دانسیته نسبی 97 درصد، چقرمگی شکست MPa. m1/2 25/6، مدول الاستیک GPa 08/401 و میکرو سختی GPa 03/27 حاصل گردید. فازهای تشکیل شده و ریزساختار نمونه ها، پس از سینتر با استفاده از آنالیز XRD و تصاویر FESEM مورد تحلیل قرار گرفت.

باتری های یون لیتیوم (LIB) از دستاوردهای موفق الکتروشیمی مواد نوین با مزایایی همچون نداشتن اثر حافظه، ولتاژ سلولی بالا و چگالی انرژی و توان بالاست. باتری های یون لیتیوم کاربردهای وسیعی به عنوان منبع پودری برای گوشی های الکترونیک و تجهیزات ارتباطی دوربرد دارند. بااین حال، نرخ توانایی کم کاربردهای آن را در وسایل الکترونیک، رسانه های الکترونیکی هیبریدی و سلول های خورشیدی فتوولتائیک محدود می کند. در باتری های یون لیتیوم قابل شارژ، در حین شارژ/دشارژ، یون های لیتیوم میان آند و کاتد به حرکت درمی آیند. اما با کوچک تر شدن باتری ها و نیاز به افزایش سرعت آن ها، باید اصلاحاتی در ساختار این باتری ها صورت پذیرد. نانو ساختارهای تیتانات لیتیوم (Li4Ti5O12 (LTO)) به دلیل توانایی انجام واکنش های چرخه ای و پایداری بالا از گزینه های مناسب برای ساخت آند در این باتری هاست. ازاین رو اخیراً پژوهش های وسیعی در حوزه روش های تولید و سنتز این نانوذرات انجام شده است. در پژوهش حاضر نیز به بررسی آخرین روش های سنتز و ویژگی های نانوذرات Li4Ti5O12 (LTO) برای تولید و شناسایی مطلوب تر این نوع از مواد مهم و پرکاربرد در صنعت پرداخته ایم.

انتخاب و آماده سازی مواد جهت کاشته شدن در بدن یکی از حساس ترین مسائل در حوزه مهندسی است. مواد زیستی فلزی نظیر تیتانیم و آلیاژهای آن، فولادهای زنگ نزن، آلیاژ کبالت-کروم و غیره به دلیل دارا بودن خواص مکانیکی قابل قبول از گزینه های مناسب در کاربردهای پزشکی می باشند. اما این فلزات زیست خنثی هستند و لذا یکپارچگی آن ها با بافت-های استخوانی اطراف امکان پذیر نیست. از طرفی، شرایط موجود داخل بدن موجب می شود تا ایمپلنت های فلزی کاشته شده در معرض سایش باشند. بقایای حاصل از این سایش اغلب موجب التهاب و پاسخ های ایمنولوژیک می شوند. در موارد حادتر، سلول های زیستی بر روی ذرات حاصل از سایش قرار گرفته و سبب ایجاد فصل مشترک سست بین ایمپلنت و بافت میزبان می-شوند. همچنین خوردگی ایمپلنت های فلزی سبب انتشار یون های سمی و نیز افت خواص مکانیکی می شود. لذا به منظور بهبود زیست سازگاری، جلوگیری از خوردگی، سایش و شکست های خستگی، اصلاح سطح فلزات زیستی کاشته شده توسط پوشش های سرامیکی سخت به خصوص در نواحی تحت بارگذاری شدید، پیچیده و متناوب حائز اهمیت است. هدف از این مقاله معرفی و بررسی ویژگی های پوشش های سرامیکی مورد استفاده جهت اصلاح سطح ابزار جراحی و ایمپلنت های فلزی و نیز روش های اعمال آن ها می باشد.

نانو لوله های TiO2 به علت خواص منحصر به فردشان ازجمله قابلیت تغییر یون، پتانسیل فوتوکاتالیستی، دارابودن سطح وسیع و خواص الکتریکی قابل توجه، اهمیت زیادی کسب کرده اند. اما ظرفیت ویژه ی آن به علت وجود فاز های ترد پایین است و به علت گاف انرژی وسیع آن، رسانایی ضعیفی دارد. امروزه تلاش های زیادی برای اصلاح خواص نانولوله های TiO2 برای کاربرد سوپر خازنی آن صورت می گیرد. در این مقاله انواع روش سنتز نانولوله TiO2 از جمله روش اکسیداسیون آندی شرح داده شد و به روش های حرارتی و الکتروشیمیایی برای اصلاح ساختار پرداخته شد. در واقع اصلاح TNT ها توسط روش های حرارتی و الکتروشیمیایی و دوپ فلزی و غیر فلزی، موجب بهبود ظرفیت خازنی TNTها به عنوان الکترود سوپر خازن ها می شود. اصلاح TNTبه روش الکتروشیمیایی به علت آسانی، سهولت اجرا و هزینه ی پایین کاربرد دارد. در دوپ الکتروشیمیایی، Ti4+ به Ti3+ احیا می شود که دوپ احیایی باعث تغییر رنگ فیلم از خاکستری روشن به سیاه می شود وهم چنین باعث می شود ظرفیت ویژه ی نمونه احیا شده نسبت به نمونه ی احیا نشده، 18مرتبه افزایش پیدا کند. در اصلاح به روش الکتروشیمایی آسیبی به ساختار وارد نمی شود. اصلاح به روش حرارتی، به عملیات های حرارتی مختلف در مراحل زینتر TNT مربوط می شود. بهبود ظرفیت ویژه در طول روش حرارتی، مربوط به مکان ها ی والانس است که به صورت جزیی کاهش یافته اند و بر روی سطح ایجاد شده اند و هم چنین مربوط به عیوب دیگر می شود که در حین عملیات حرارتی وجود دارند. این روش اصلاح افزایش چشمگیری در منحنی ولتاگرام چرخه ای می شود و گزارش شده که ظرفیت ویژه را تا μ F cm-2 911 افزایش می یابد.

پره های توربین بر اساس ساختار کریستالوگرافی و کنترل ریزساختار به 3 دسته تقسیم می شوند و در واقع 3 روش برای کنترل رشد دانه ها در ساخت پره های توربین داریم. بر اساس این 3 روش موجود خواص قالب ها نیز متفاوت خواهد بود. در این مقاله به بررسی ویژگی های مورد نیاز قالب های سرامیکی پوسته ای مورد استفاده در ریخته گری دقیق پره های توربین پلی کریستال و انجماد جهت دار تک کریستال، و بیان تفاوت های موجود، پرداخته ایم. در بررسی های به عمل آمده، پره های توربین انجماد جهت دار تک کریستال در دمای کاری بالاتری استفاده می شوند و در نتیجه ریخته گری آن ها در دمای نزدیک به 1500 درجه سانتی گراد و در مدت زمان نگهداری حدود 2 ساعت انجام می شود که نسبت به گرید پلی کریستال دمای بالاتری محسوب می شود، در نتیجه خواص قالب نیز بایستی متناسب با این شرایط کاری باشد.