فهرست مطالب
نشریه فرآیندهای نوین در مهندسی مواد
پیاپی 9 (تابستان 1388)
- تاریخ انتشار: 1388/06/20
- تعداد عناوین: 9
-
صفحه 1توزیع یکنواخت ذرات تقویت کننده در زمینه از مهمترین پارامترهای مورد توجه در تولید کامپوزیت ها است. یکی از راهکارها برای رسیدن به این منظور استفاده از روش آسیابکاری مکانیکی در متالورژی پودر است. در نتیجه به دست آوردن شرایط آسیابکاری بهینه از اهمیت به سزایی برخوردار است. در این پژوهش سعی شده است تا شرایط بهینه آسیابکاری ذرات تقویت کننده Ni3Al و پودر آلومینیوم جهت ساخت کامپوزیت Al/5vol.%Ni3Al مورد بررسی قرار گیرد. از طرفی برای بررسی تاثیر نوع ذرات تقویت کننده بر خواص کامپوزیت زمینه آلومینیوم از دو نوع تقویت کننده اکسیدی و بین فلزی استفاده شده است. در نهایت از آن جایی که آسیابکاری مکانیکی باعث تغییر مورفولوژی و خواص پودرها می شود، تغییر در خواص کامپوزیت های تولید شده نیز انتظار می رود. مشاهده می شود انجام آسیابکاری مکانیکی در شرایط بهینه، باعث کاهش چگالی و افزایش سختی و استحکام نهایی می شود و همچنین ذرات تقویت کننده اکسیدی در مقایسه با ذرات بین فلزی باعث افزایش سختی کمتر ولی افزایش استحکام و داکتیلیتی چشم گیری می شوند.
کلیدواژگان: کامپوزیت، آسیابکاری مکانیکی، ذرات تقویت کننده، خواص فیزیکی و مکانیکی -
صفحه 19یکی از مهمترین پدیده های موثر بر فرآیند آهنگری، پدیده اصطکاک بین سطوح می باشد که گاهی سودمند و گاهی ناخواسته و مضر می باشد. علاوه بر رعایت یک سری اصول اساسی، معمول ترین و بهترین روش کنترل اصطکاک و سایش در این فرآیند انجام روانکاری صحیح و منظم می باشد. به دلیل کم هزینه بودن عملیات روانکاری در مقایسه با کاهش هزینه ای که این عملیات در فرآیند تولید دارد، ارزیابی روانکارها یک اصل مهم در آهنگری است. آزمایش حلقه یکی از بهترین روش های ارزیابی روانکارها می باشد که در آن با استفاده از روش تحلیل اجزای محدود ضریب اصطکاک در یک فرآیند آهنگری محاسبه می شود. در این تحقیق با استفاده از آزمایش حلقه به صورت تجربی، اثر برخی روانکارها مانند گریس و اکسید آنتیموان در کاهش اصطکاک بین قطعه و قالب آهنگری بررسی گردیده است و اثر روانکار به وضوح در ابعاد نهایی قطعه و در نتیجه کاهش اصطکاک مشاهده شده است، به طوری که باعث تبدیل اصطکاک چسبنده به اصطکاک لغزنده گردیده است. همچنین به کمک ابعاد نهایی قطعه و توسط شبیه سازی با نرم افزار تحلیل اجزای محدود ABAQUS، ضریب اصطکاک بین سطوح در شرایط مختلف تخمین زده شد که همخوانی بین مقادیر ضریب اصطکاک به دست آمده به وسیله نرم افزار تحلیل اجزای محدود ABAQUS و منحنی های کالیبراسیون اصطکاکی برای شرایط مختلف اصطکاک دیده شد.
کلیدواژگان: آزمایش حلقه، ضریب اصطکاک، روانکار، شبیه سازی، FEM -
صفحه 29در این تحقیق مخلوط پودری آلومینیوم حاوی مقادیر مختلف نانولوله های کربنی (2 و 5 درصد وزنی) با روش آلیاژسازی مکانیکی تهیه شد. جهت بررسی توزیع نانولوله های کربنی در پودر آلومینیوم از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. توزیع اندازه ذرات در مخلوطهای پودری با استفاده از دستگاه اندازه گیری اندازه ذرات توسط لیزر بررسی و تاثیر پارامترهای فرآیند آلیاژسازی بر توزیع ذرات در طول فرآیند آلیاژسازی مشخص شد. نمونه های متراکم شده با روش اکستروژن داغ، تهیه گردید و خواص سایشی این کامپوزیت به دست آمد و این خواص بر اساس روابط موجود شبیه سازی شد. بررسی ها نشان داد که پس از چهار ساعت آسیاکاری مخلوط پودری آلومینیوم حاوی 5 درصد وزنی نانولوله های کربنی، یک توزیع یکنواخت از نانولوله های کربنی در ذرات ورقه ای شکل آلومینیوم حاصل می شود. آسیاکاری مخلوط پودری در مدت زمانهای بیش از چهار ساعت باعث ایجاد ذرات هم محور آلومینیوم شده که این ذرات حاوی نانولوله های کربنی به صورت محبوس می باشند. نتایج آنالیز اندازه ذرات توسط لیزر نشان می دهد که اندازه متوسط ذرات (D50) و گستردگی توزیع اندازه ذرات (D90-D10) با افزایش زمان آسیاکاری و همچنین افزایش میزان نانولوله های کربنی کاهش می یابد. نتایج نشان می دهند، خواص سایشی نانوکامپوزیت تولید شده Al-2%CNT و Al-5%CNT نسبت به نمونه آلومینیوم خالص در حدود 32% و 38% افزایش می یابد. همچنین نتایج شبیه سازی شده میزان سایش بر حسب فاصله، تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی نشان داد.
کلیدواژگان: نانوکامپوزیت زمینه فلزی، نانولوله کربن، آلیاژسازی مکانیکی، سایش -
صفحه 41شیشه سیلیکون اکسی کاربید1، با استفاده از هیدرولیز همزمان یک پیش ماده متشکل از تترااتیل ارتوسیلیکات (TEOS)2 و وینیل تری اتوکسی سیلان (VTMS)3 سنتز شد. تاثیر دمای عملیات حرارتی بر پایداری حرارتی ساختار آن، توسط تکنیک های تفرق اشعه X (XRD)4، طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR)5 و آنالیز گرمایی (TGA)6 بررسی گردید. شبکه شیشه سیلیکون اکسی کاربید تا دمای 1300 درجه سانتی گراد آمورف بود. با افزایش دما به 1400 درجه سانتی گراد، ساختار آمورف شیشه سیلیکون اکسی کاربید به سمت تشکیل ذرات کریستالی بسیار ریز سیلیکون کاربید در زمینه آمورف سیلیس پیش می رود. نتایج FTIR وجود پیوندهای Si-O و Si-C را در شیشه نهایی نشان داد. نتایج آزمایشات به وضوح بر پایداری حرارتی بسیار خوب و کاهش وزن کم در دماهای بالا دلالت دارد.
کلیدواژگان: سیلیکون اکسی کاربید، فرآیند سل، ژل، سیلان، پایداری حرارتی، TGA، _ FTI -
صفحه 57کاربرد ولاستونیت (CaSiO3) در صنایع مختلف توجه محققان را بر تولید به صورت مصنوعی جلب کرده است. از طرفی با توجه به اهمیت بازیافت مواد در جوامع صنعتی کنونی با وجود تعداد قابل ملاحظه ای واحد صنعتی در زمینه برش سنگ و متعاقبا ایجاد چند میلیون تنی خاکه سنگ (لجن سنگ) در حین فرآیند برش به صورت سالیانه در کشور ایران، در این کار به مطالعه خواص فیزیکی و شیمیایی خاکه ایجادی و متقابلا به بررسی امکان بکارگیری آن در سنتز ولاستونیت به عنوان یک منبع آهکی پرداخته شده است. رویه آزمایشگاهی با بکارگیری مواد اولیه خاکه سنگ، میکروسیلیس، سیلیس صنعتی، کربنات کلسیم با مش بندی های 400، 800، 1500 و 2500 به صورت مقایسه ای بر سه مبنای تغییرات نسبت مولی CaO/SiO2، تغییر مواد اولیه و بکارگیری مواد پرخلوص و تغییرات دمایی از 1100 تا 1400 درجه سانتی گراد پایه گذاری شده است. نتایج توسط فرآیند اتوکلاوینگ جهت اندازه گیری درصد اکسید کلسیم آزاد و آنالیز توسط میکروسکوپ نوری، پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شده است. با توجه به نتایج نسبت مولی بهینه CaO/SiO2 برابر با 85/0 در دمای 1300 درجه سانتی گراد حاصل گردیده است.
کلیدواژگان: ولاستونیت، لجن سنگ، اتوکلاوینگ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس، (XRD) -
صفحه 67فیلم کراتین- کایتوسن به وسیله قالب گیری مخلوط این دو بیوپلیمر در اسید استیک 75% وزنی تهیه می شود. اگر چه فیلم های کراتین بدون هیچ افزودنی بسیار شکننده است، اما با افزودن10 الی 30 درصد وزنی کایتوسن می توان استحکام کششی را به میزان 27 الی 34 مگاپاسکال و انعطاف پذیری و درصد ازدیاد طول آن را به میزان 4 الی 9 درصد افزایش داد. افزودن 20 درصد وزنی گلیسیرول نیز باعث افزایش انعطاف پذیری فیلم های کراتین می شود. افزایش بیشتر کایتوسن به کراتین حاوی گلیسیرول باعث افزایش استحکام کششی به میزان 9 الی 14 مگاپاسکال می گردد، اما اثر چندانی بر درصد ازدیاد طول و انعطاف پذیری نمی گذارد. بر اساس این اطلاعات می توان خصوصیات مکانیکی فیلم های کراتین را با مقادیر مناسب کایتوسن، گلیسیرول و ژلاتین تنظیم کرد. در این مقاله همچنین اثر کامپوزیت کراتین-کایتوسن- ژلاتین بر چسبندگی و رشد سلولی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت که نشان دهنده بهبود و افزایش چسبندگی و رشد سلولی بود. لازم به ذکر است که این کامپوزیت نیز به خوبی فیلم های کایتوسن، خاصیت ضد باکتری از خود نشان داد. تکثیر سلولی بر روی این ترکیبات نیز بررسی شد که نتیجه آن تکثیر بیشتر سلول ها بر روی کامپوزیت کراتین-کایتوسن- ژلاتین نسبت به فیلم های کراتین خالص بدون هیچ افزودنی بود.
کلیدواژگان: کراتین، کایتوسن، ژلاتین، کامپوزیت، چسبندگی سلولی، کاشت -
راهنمای نگارشصفحه 75
-
Page 1Uniform distribution of reinforcement particles in matrix is one of the most important parameters in composites fabrication. One way to obtain homougenous distribution is using mechanical milling for mixing powders. Therefore, it is worth identifying the optimum conditions for mechanical milling. The aim of this study is investigation of the optimum conditions for mechanical milling of Ni3Al reinforcement particles and Al powder in order to manufacture Al/5vol.% Ni3Al composite. In order to evaluate the effect of reinforcement particles on composite properties, two different kinds of reinforcement particles, i.e., oxide reinforcement particles (Al2O3) and intermetallic reinforcement particles (Ni3Al), were used. Since morphology and powder properties are affected by mecahanical milling conditions, dependency of composite properties on the mecahanical milling condition is expected. It was concluded that mechanical milling in optimum conditions causes decreasing density, increasing hardness and ultimate strength. Also, oxide reinforcement particles in compare to intermtallics cause lower increasing in hardness and considerable increase in strength and ducility.
-
Page 11The melting processes of Ag-x%Au (atom%) disorder alloys as well as Ag3Au and Au3Ag order alloys were studied by molecular dynamics simulation technique at the NPT ensemble. Interaction between atoms in the model alloy system was calculated by quantum Sutton-Chen (Q-SC) type of embedded atom method. The trajectories of phase space were computed by Velocity Verlet algorithm. We have computed the variation of the melting temperature with the concentration of Au. Furthermore, the variation of the thermal properties including the cohesive energy, the latent heat, the thermal expansion coefficient, the isobaric heat capacity, the density and order parameter were also calculated at different temperatures and concentrations for these materials. Our computed results show good agreement with the experimental results where they have been available.
-
Page 19One of the most important parameter on the forging process, is friction between Surfaces. It is some times useful and some times harmful. Most common and best friction and wear control procedure is regular lubrication. Lubricant evaluation has important role in forging process. Because lubrication is cheap and easy during manufacturing. Ring test is one of the best procedures for lubricant evaluation. In this research the effect of some lubricants such as grease and Antimony oxide on the reduction of friction coefficient between part and mold investigated experimentally with ring test. Effect of lubricant on the final dimension of part and reduction of friction coefficient observed. adhesive friction change to slip friction. The friction coefficient between surfaces estimated using final dimension and simulation with ABAQUS finite element method software in various conditions. ABAQUS software calculated friction coefficient are concert with friction calibration curves in different conditions.
-
Page 29In this investigation mechanical alloying was used for dispersing different contents (2 and 5 wt%) of carbon nanotube (CNT) in the Al alloy (6061) powder particles. The distribution of CNTs in aluminum powder was investigated by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectrometry (EDS). The size distribution of different powder mixture was evaluated by laser particle size analyzer (LPS) and the effect of milling process parameters on particle size distribution was quantified. The wear properties of bulk samples produced by hot extrusion were studied and simulated by related equations. It was concluded that the homogeneous distribution of CNTs in flattened Al powder particles could be achieved by 4h milling of Al-5 wt% CNT powder. Further milling resulted in equiaxed aluminum particles that contained embedded CNT particles. LPS results showed that the average particle size (D50) and the extension of size distribution (D90-D10) decreased during milling by increasing milling time and decreasing CNTs content. Compared with the wear properties of Al without CNTs, the results show the wear properties of Al-2 wt% CNT and Al-5 wt% CNT have increased 32% and 38% respectively. Also the simulation results of wear behavior as distance have a good agreement with experimental results.
-
Page 41To produce nano size hydroxyapatite aqueous solutions of calcium hydroxide and ortho-phosphoric acid were used as reactants. firstly, an aqueous suspension of ortho-phosphoric acid was slowly added gradually to an aqueous suspension of Ca(OH)2 while stirring vigorously. Concentrated NaOH was added until a final pH of 10 was obtained. The obtained material was washed using deionized water and dried in oven at 85OC for 24 h and milled using a planetary ball mill. X-ray diffraction (XRD), thermo gravimetry analysis (TGA) tests were done to elucidate crystallinity and thermal behaviour of produced nano size hydroxyapatite respectively. Transmission electron microscope (TEM) was used to investigate the particle size. The results of XRD and TEM tests proved that the produced hydroxyapatite is in nano scale with grain size of about 30 nm. The results of TGA test showed that the percentage of weight loss of all powders retained at -23, 25 and 160OC is less than 5% showing little dependency of degradation on retained temperature.
-
Page 51
Silicon oxycarbide glass was synthesized by cohydrolysis of a precursor composed of tetraethyl orthosilicate (TEOS) and vinyltrimethoxysilane (VTMS). The effect of heat treatment on thermal stability behavior of silicon oxycarbide glass was carefully characterized by means of different techniques such as X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Thermal gravimetry analysis (TGA). Silicon oxycarbide network was amorphous up to 1300
-
Page 57Use of wollastonite (CaSiO3) in different industries has caused attension to produce this mineral artificially. Stone industry in Iran makes several million tones of stone waste per year which can be used as a source of CaCo3. In this study combinations of stone waste, microsilica, silica, calcium carbonate with different sizes of 400, 800, 1500, 2500 mesh are used. By different compositions, different Ca/SiO2 ratios are fired at 1100 to 1400
-
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.