نشریه فرآیندهای نوین در مهندسی مواد
پیاپی 34 (پاییز 1394)

امروزه بجای خارج کردن کامل بافت صدمه دیده، با توسعه علم مهندسی بافت و استفاده از داربست ها، شرایط اجرای درمان و کیفیت زندگی بیماران بهبود یافته است. به دلیل محدودیت های موجود در عملکرد پلیمرها و بیوسرامیک ها، بیومواد فلزی برای تثبیت شکستگی ها و کاشتنی دندانی بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. از سوی دیگر، چگالی بالا و عدم زیست فعالی و همچنین اختلاف زیاد ضریب کشسانی بیومواد فلزی با استخوان انسان از محدودیت های کاشتنی های فلزی است. این محدودیت ها می توانند باعث شل شدن کاشتنی در بافت سخت، تسریع مرگ سلولی در بافت اطراف و از دست رفتن عملکرد کاشتنی شوند. با متخلخل کردن فلز، می توان این محدودیت ها را کاهش داد چرا که با ایجاد تخلخل، چگالی ظاهری و ضریب کشسانی فلز کاهش می یابد. با توجه به این که فلز تیتانیوم مقاومت به خوردگی خوبی در محیط درون بدن دارد و از آن جا که تخلخل با اندازه و شکل و میزان مناسب، تثبیت بهتری در بافت سخت ایجاد می کند، در این پژوهش با ساخت تیتانیوم متخلخل به روش فضانگه دارنده،تلاش شد تا مجموعه ای از خواص ساختاری و مکانیکی برتر حاصل شود. تاثیر دمای تف جوشی بر خواص مکانیکی کاشتنی متخلخل، میزان تخلخل و مورفولوژی آن بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که با افزایش دمای تف جوشی استحکام فوم فلزی افزایش ولی از نظم حفرات کاسته شده است.

در این تحقیق، از استراتژی کنترل سرعت، در تحلیل اجزای محدود فرآیند سخت گردانی استحاله ای سطحی فولاد S355 استفاده گردیده است. استراتژی معرفی شده، که بر مبنای کنترل سرعت حرکت منبع حرارتی بر اساس میزان دمای بیشینه موجود در سطح بنا نهاده شده است، کنترل ریز ساختار حاصل از این فرآیند را، که نتیجه دستیابی به یک تاریخچه حرارتی یکنواخت در طول مسیر پروسه است، امکان پذیر می کند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که استراتژی اتخاذ شده تاثیر بسزایی در دستیابی به هدف مورد نظر خواهد داشت. همچنین نتایج حاصل از شبیه سازی ها بدون استراتژی ذکر شده نشان می دهد که استفاده از ترکیبی همزمان از منبع حرارتی با ابعاد کوچکتر و توان بیشتر می تواند در غیاب این رویکرد به نتایج بهتری منجر گردد.

ترکیب جاذب بین فلزی نانو ساختار Zr3Co به صورت پودر، به دلیل داشتن سطح ویژه بالا، نسبت به جاذب های پوششی و بالک دارای ظرفیت بالای جذب گازهای فعال بخصوص گاز هیدروژن می باشد. در این تحقیق ترکیب بین فلزی نانوساختار Zr3Co به روش آلیاژسازی مکانیکی از پودر عناصر اولیه تولید گردید. در فرآیند تولید، نسبت گلوله به پودر 1:15 و سرعت چرخش کاپ آسیاب سیاره ای rpm300 در نظر گرفته شد. پس از 16 ساعت آسیاکاری، پودر با دانه بندی آمورف، با ترکیب مورد نظر بدست آمد. تغییرات فازی، مشخصات ریز ساختاری و مکانیزم تشکیل ترکیب Zr3Co در اثر فرایند آلیاژسازی مکانیکی با استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز EDS و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پس از گذشت زمان بهینه آلیاژسازی مکانیکی و نیز اعمال فرایند فعالسازی مناسب، پودر ترکیب بین فلزی Zr3Co با کریستالیت هایی با اندازه ی 10 تا 20 نانومتر بدست آمد. بررسی ها نشان داد که در مرحله اول، ترکیب بین فلزی Zr3Co به واسطه نفوذ اتم های کبالت در ساختار زیرکونیوم در اثر آلیاژسازی مکانیکی تشکیل می گردد. سپس در مرحله دوم با اعمال فرایند فعالسازی بهینه، شکل گیری و رشد ترکیب بین فلزی Zr3Co در اثر نفوذ اتمهای زیرکونیوم و کبالت، ادامه می یابد.

امروزه پنل های ساندویچی با هسته فوم آلومینیومی به عنوان ساختاری سبک با قابلیت جذب انرژی بالا، کاربرد فراوانی در اجزای ضربه گیر پیدا نموده اند. در این تحقیق ابتدا فوم کامپوزیتی زمینه آلومینیومی با ذرات تقویت کننده و پایدارساز کاربید سیلیسیوم و با استفاده از فوم سازی به روش ذوبی توسط عامل فوم ساز کربنات کلسیم تولید گردید. چگالی محصولات فومی تولیدی در حدود 63/0 گرم بر سانتیمتر مکعب اندازه گیری شد. مطالعات ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی بیانگر توزیع یکنواخت سلول ها و همچنین توزیع مطلوب ذرات تقویت کننده کاربید سیلیسیوم در دیواره تخلخل ها می باشد. در ادامه استحکام برشی اتصال چسبی فوم تولیدی به ورق آلومینیومی با استفاده از سه نوع چسب متداول صنعتی از طریق انجام آزمون برش کششی مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور مقایسه دقیق تر، اتصال فوم به فوم و ورق به ورق و مقاومت برشی فوم به تنهایی نیز مورد آزمون قرار گرفت. آزمون برش کششی توسط نرم افزار ABAQUS 6.10.1 تحت شبیه سازی قرار گرفت و نتایج آن با نتایج تجربی مقایسه گردید. علاوه بر این پایداری حرارتی چسب های مصرفی نیز توسط آنالیز ثقل سنجی حرارتی (TGA) بررسی شد و در نهایت بهترین چسب از لحاظ عملکرد مکانیکی و مقاومت حرارتی به منظور استفاده در تولید پنل های ساندویچی با هسته فوم آلومینیومی انتخاب گردید.

با توجه به اثرات مهم عنصر نیوبیوم بر خواص نهایی فولادها، تحقیق حاضر به بررسی افزودن نیوبیوم بر رفتار کارگرم فولاد زنگ نزن مارتنزیتی 403 AISI پرداخته است. بدین منظور دو فولاد 403 و Nb403 تحت آزمون های فشار گرم قرار گرفتند. نتایج منحنی های سیلان نشان می دهد که در تمام شرایط کارگرم فولاد 403 و در بسیاری از شرایط در فولاد Nb403، پدیده تبلور مجدد دینامیکی (DRX)، کنترل کننده رفتار آلیاژها است. هرچند در فولاد Nb403 و تنها در بعضی از شرایط دمای پایین، به واسطه حضور عنصر نیوبیوم و رسوبات کاربیدی آن و اندرکنش مابین آنها با تبلور مجدد، DRX متوقف شده است. با استفاده از نتایج آزمون رهایی تنش، پدیده رسوب دهی مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که رسوبات توانایی به تعویق انداختن ترمیم را دارند. تصویر SEM و آنالیز EDS از رسوبات حضور کاربید نیوبیوم را اثبات کرد.

در این مقاله تاثیر پارامتر فاصله توقف بر مورفولوژی و خواص مکانیکی فصل مشترک اتصال آلیاژهای AlMg5-Al-Steel مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده با تغییر فاصله توقف و تغییر میزان انرژی جنبشی مصرفی ناشی از برخوردشکل فصل مشترکهای حاصله از حالت موجی- مسطح به موجی و موجی گردابه ای تغییر می نماید. با افزایش فاصله توقف به دلیل انتقال انرژی برخوردی بیشتر، در مجاورت گردابه های امواج در فصل مشترک آلومینیوم – فولاد مناطق ذوب موضعی تشکیل شده که ترکیب این مناطق براساس ماهیت حرکت چرخشی جت جهنده ترکیبی از عناصر دو صفحه بوده است. این مناطق به دلیل تمرکز تنش، باعث افت خواص استحکامی در فصل مشترک شده اند. نتایج هم چنین نشان داده حد استحکامی کلیه اتصالات در فصل مشترک آلومینیوم به فولاد از حد استاندارد بالاتر بوده است و نمونه ای که فاقد ترکیبات ذوب موضعی و دارای شکل فصل مشترک موجی بوده بالاترین استحکام را داشته است.

غشاهای مسدود کننده به منظور بازسازی بافت هدایت شده پریودنتال در دندان پزشکی، استفاده می شوند. هدف از این پژوهش، ساخت و مشخصه یابی غشای پلی کاپرولاکتون فومارات- ژلاتین به روش الکتروریسی برای کاربرد بازسازی بافت پریودنتال بود. ابتدا پلی کاپرولاکتون دی ال و پلی کاپرولاکتون فومارات ساخته شد و به وسیله ی آزمایشات طیف سنجی تشدید مغناطیسی هسته(HNMR)، طیف سنجی فروسرخ فوریه(FTIR) و کروماتوگرافی ژل تراوایی(GPC) مشخصه یابی شد. غشای پلی کاپرولاکتون فومارات- ژلاتین به روش الکتروریسی با موفقیت ساخته شد. در واقع، مخلوط کردن این پلیمر با ژلاتین امکان الکتروریسی و تهیه غشاء از این ماده را به روش الکتروریسی فراهم نمود. محلول ژلاتین در استیک اسید هدایت الکتریکی و ویسکوزیته ی بیش تری نسبت به محلول پلی کاپرولاکتون فومارات در استیک اسید دارد، که به پلی کاپرولاکتون فومارات توانایی الکتروریسی شدن می دهد. محلول 30 درصد وزنی پلی کاپرولاکتون فومارات در استیک اسید دارای هدایت الکتریکی 146 میکروزیمنس بر سانتیمتر در 23 درجه سانتیگراد و ویسکوزیته ی 26/55 میلی پاسکال در ثانیه در نرخ برش 48/692 ثانیه به توان منفی یک است. این اعداد برای محلول 30 درصد وزنی ژلاتین در استیک اسید به ترتیب عبارت از1015 میکروزیمنس بر سانتیمتر در 23 درجه سانتیگراد برای هدایت الکتریکی و ویسکوزیته ی 51/265 میلی پاسکال در ثانیه در نرخ برش 48/692 ثانیه به توان منفی یک می باشند. مشاهدات میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) وهمچنین FTIR ساخت این غشا را اثبات کرد.

با توسعه ریزفناوری میکروماشین کاری و میکروالکترونیک، میکروهیترها کاربردهای زیادی در میکروحسگرها پیدا کرده اند. یکنواختی توزیع دما یکی از عوامل تاثیرگذار در افزایش حساسیت و دقت یک حسگر گازی است که در آن هیتر استفاده شده است. در این مقاله روش قرار دادن لایه نازک سیلیکون در زیر غشای دی الکتریک به منظور بهبود یکنواختی گرما در میکروهیتر، مورد بررسی قرار گرفته است. دو میکروهیتر پلاتینی با ساختار غشای معلق بر روی بستر سیلیکون و بر پایه فناوری میکروماشین کاری حجمی طراحی، ساخته و مشخصه یابی شده اند. در میکروهیتر اول از لایه نازک سیلیکون به ضخامت μm10 در زیر غشای دی الکتریک استفاده شده است در حالیکه میکروهیتر دوم بدون این لایه ساخته شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با قرار دادن لایه نازک سیلیکون، یکنواختی توزیع دما و استحکام مکانیکی بهبود می یابد درحالیکه توان مصرفی و پاسخ زمانی افزایش می یابد. هم چنین نتایج تجربی به نتایج حاصل از شبیه سازی بسیار نزدیک است و نشان می دهد که میکروهیتر با لایه نازک سیلیکون به ضخامت μm10 برای رسیدن به دمای oC500 دارای توان مصرفی و پاسخ زمانی mW50 و ms23/4 به ترتیب می باشد ولی میکروهیتر ساخته شده بدون این لایه، برای رسیدن به این دما دارای توان مصرفی و پاسخ زمانی mW13 و ms4/2 است.

در این تحقیق به بررسی تاثیر عملیات حرارتی بر روی مقاومت به سایش پوشش الکترولس دولایه کامپوزیتی Ni-P/Ni-B-B4C پرداخته شده است. به این منظور، ابتدا پوشش الکترولس نیکل– فسفر با ضخامت 15 میکرون و سپس پوشش الکترولس Ni-B-B4C با ضخامت مشابه روی سطح نمونه هایی از جنس فولاد Ck45 اعمال شد. جهت ارزیابی خواص پوشش دولایه Ni-P/Ni-B-B4C، پوشش های دولایه نیکل-فسفر/ نیکل- بور با ضخامت یکسان و تک لایه نیکل- بور با ضخامت30 میکرون ایجاد و با این پوشش مقایسه شدند. نقش لایه الکترولس نیکل- فسفر ایجاد شده در پوشش دولایه توسط آزمون پلاریزاسیون تافل بررسی شد. نمونه های پوشش داده شده تحت عملیات حرارتی به مدت یک ساعت در دمای 400 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. تاثیر عملیات حرارتی بر مرفولوژی، تغییرات ساختاری و رفتار سایشی پوشش ها با انجام آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی، تفرق اشعه ایکس و نیز آزمون سایش پین بر روی دیسک در دمای محیط مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون ها نشان داد که حضور لایه الکترولس نیکل- فسفر و توزیع ذراتB4C 1در لایهNi-B باعث بهبود مقاومت به خوردگی پوشش دولایه Ni-P/Ni-B-B4C شده است. همچنین توزیع ذرات B4C درلایه Ni-B و عملیات حرارتی که باعث تغییر ساختار پوشش از نیمه آمورف به نانوکریستالی و ایجاد فاز سخت Ni3B شده است، مقاومت به سایش پوشش را افزایش داد. ایجاد پوشش الکترولس دولایه Ni-P/Ni-B-B4C روی فولاد ساده کربنی Ck45 با توجه به بهبود همزمان مقاومت به سایش و خوردگی می تواند کاربردهای این فولاد را گسترش دهد.

فولادهایHP درحالت ریختگی قابلیت جوش پذیری خوبی دارند اما نگرانی عمده در مورد جوشکاری تعمیری این فولادها می باشد زیرا چنانچه به مدت طولانی و دمای بالا (حدود 1000درجه سانتی گراد) در سرویس قرار گیرند، تشکیل کاربیدهای پراکنده و درشت ثانویه در زمینه باعث تردی و افت شدید انعطاف پذیری و جوش پذیری می گردد. در تحقیق حاضر تاثیر دماهای آنیل انحلالی بر جوش پذیری فولاد HP مورد بررسی قرار گرفته شده است، برای این منظور پنج نمونه از فولاد مذکور که پس از یک دوره کارکرد (30000 ساعت) شرایط اولیه خود را از دست داده بودند انتخاب و پس از انجام آنیل در دماهای 900،1100،1150 و1200 درجه سانتی گراد، نمونه های آنیل شده و یک نمونه پیر شده تحت جوشکاری به روش GTAW با استفاده از فلز پرکننده ER2535 قرار گرفتند. سپس سختی سنجی و بررسی میکروسکوپی (OM+SEM) و آزمون کشش داغ در دمای 950 درجه سانتی گراد معادل دمای کارکرد نمونه ها در سرویس، بر روی نمونه های استاندارد انجام پذیرفت، نتایج یک روند صعودی در ازدیاد طول نسبی نمونه ها و میزان انحلال کاربیدها و نیز کاهش نسبی سختی و استحکام کششی را با افزایش دمای آنیل نشان دادند، با توجه به نتایج و بررسی های صورت گرفته، در یک جمع بندی کلی از نتایج آزمونهای مکانیکی و بررسی ریز ساختاری مشاهده گردید نمونه آنیل شده در دمای1150درجه سانتی گراد، بهترین نتایج (کمترین تغییرات خواص مکانیکی) را در حین جوشکاری تعمیراتی از خود نشان داده است، لذا دمای 1150 درجه سانتی گراد مناسب ترین دما جهت انجام عملیات آنیل انحلالی فولاد HP پیشنهاد گردید.

این مقاله به بررسی و تحلیل رفتاری لایه برداری سطحی ناهمسان گرد سیلیکون (100) در هیدروکسید آمونیم تترامتیل(TMAH) پرداخته است. فرآیند حکاکی در محلول TMAH با غلظت های مختلف 5%، 10%، 15% و 25% و در دماهای مختلف oC 70، oC 80 و oC90 انجام شد. نتایج نشان می دهد که نرخ زدایش با افزایش دما، افزایش می یابد ولی این نرخ با افزایش غلظت TMAH در غلظت های بیشتر از 10% کاهش می یابد. بیشترین نرخ زدایش برابر با μm/h62 در غلظت 10% و دمای oC 90 است. تصاویر SEM نشان می دهد که در سطح سیلیکون برآمدگی های شبیه به تپه های هرمی شکل کوچک ظاهر می شود که تعداد، شکل و نحوه توزیع آنها در روی سطح سیلیکون کاملا تصادفی است. تعداد ناهمواری با افزایش غلظت TMAH کاهش می یابد و سطح سیلیکون حکاکی شده در TMAH با غلظت های بالا، صاف تر می باشد. درضمن بیشترین مقدار نرخ زدایش در صفحه <100> نسبت به صفحه برای TMAH با غلظت 10% به دست آمده است که مقدار آن 6/10 است. زدایش سیلیکون با TMAH در این غلظت کمترین زیربریدگی را دارد.

هر ساله هزاران مرگ در حالی رخ می دهد که بیماران در انتظار برای گرفتن عضو پیوندی جدید هستند. مهندسی بافت می تواند به حل تعداد زیادی از این مشکلات کمک کند و این کار با کاشت سلول های یک بافت خاص در ساختاری سه بعدی به نام داربست، به منظور بازگشت عملکرد طبیعی اندام مورد نظر صورت می گیرد. در این مطالعه شیشه های زیستی از تترا اتیل ارتوسیلیکات، تری اتیل فسفات و کلسیم نیترات 4 آبه به روش سل ژل سنتز و سپس از پلیمر پلی وینیل الکل به عنوان تسهیل کننده فرآیند الکتروریسی و در مرحله آخر از ستریل آمونیوم برماید به عنوان سورفکتانت در تولید نانو الیاف استفاده شد. نمونه تولید شده در دمای 600 درجه سانتیگراد کلسینه شد و با تهیه محلول شبیه سازی شده بدن (SBF)، زیست فعالی آن مورد بررسی قرار گرفت. با تغییر پارامترهای موثر بر روی الکتروریسی مانند ولتاژ دستگاه، میزان تغذیه محلول، قطر سوزن، فاصله نوک سوزن و جمع کننده و بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، الیافی با قطر 300 نانومتر تا یک میکرومتر تولید گردید. آنالیز تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی وجود منافذی در حدود 2 نانومتر را در سطح رشته ها نشان داد. به منظور ارزیابی زیست فعالی، غوطه وری نمونه ها درمحلول شبیه سازی بدن به مدت 2 هفته انجام شد. آزمون های طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز وپراش اشعه ایکس، بیانگر تشکیل هیدروکسی آپاتیت بر روی داربست می باشد. پتانسیل زتای ترکیب شیشه زیست فعال برابر 1/10- میلی ولت است. بر اساس بررسی رشد و تکثیر سلولی با روش MTT، هیچ نوع سمیتی در سلولهای MG63 مشاهده نشد. بنابراین می توان از نانو رشته های شیشه زیست فعال به دلیل توانایی در اتصال به سلولهای استخوانی و تشکیل هیدروکسی آپاتیت بر روی سطحشان به عنوان داربست مهندسی بافت استفاده نمود.

فولادهای منگنزی (هادفیلد) به دلیل خواص ویژه از جمله مقاومت در برابر سایش توام با توان ضربه پذیری مناسب و انعطاف پذیری خوب و قابلیت کار سختی بالا، بخش مهمی از قطعات مصرفی در صنایع معدن و راهسازی را به خود اختصاص داده است. انجام سیکل عملیات حرارتی به نحوی که زمینه کاملا آستنیتی به دست آید، منجر به حداکثر مقاومت به ضربه در این فولادها می گردد. عدم اجرای کامل سیکل عملیات حرارتی و باقیماندن کاربید در مرزدانه های آستنیت باعث کاهش خواص مکانیکی از جمله مقاومت به ضربه می گردد. دما و زمان آستنیته و سرعت کوئنچ فاکتورهای اصلی در عملیات حرارتی می باشند. برای انحلال کامل کاربیدها محدوده دمایی و زمان آستنیته بسیار مهم می باشد. سرعت کوئنچ نیز باید به قدر کافی باشد تا مقدار کاربیدها به حداقل برسد. در این تحقیق روش طراحی آزمایشات تاگوچی برای تعیین عملیات حرارتی بهینه جهت کاهش میزان کاربیدهای مرزدانه ای همراه با اندازه دانه آستنیت و سختی مناسب مورد بررسی قرار گرفته است. از اورتوگونال L9، با سه سطح آزمایش برای هر فاکتور استفاده گردید. نتایج به دست آمده از آزمایشات نشان داده است، ابتدا دمای آستنیته و سپس سرعت کوئنچ مهمترین فاکتور تاثیر گذار روی میزان کاربید مرز دانه ای و اندازه دانه و میزان سختی می باشد و این نتایج، بهترین سیکل عملیات حرارتی را مشخص نموده است.

در سال های اخیر آلیاژهای منگنز-نیکل با توجه به خواص مغناطیسی منحصر به فرد مورد مطالعه محققین بسیاری قرار گرفته اند.هدف از این تحقیق، بررسی فرایند همگن سازی آلیاژ ریختگی Mn- 25Ni- 5Cr می باشد. برای این منظور، آلیاژ مورد نظر در کوره ی ذوب القایی تحت خلا، تولید شد. برای بررسی پارامترهای فرایند همگن سازی آلیاژ ریختگی Mn- 25Ni- 5Cr تولید شده، ضمن مطالعه ی دقیق ساختار ریختگی آلیاژ به کمک میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز عنصری و آنالیز حرارتی افتراقی، عملیات حرارتی در دما و زمان های مختلف جهت حذف جدایش های حین انجماد طراحی و اجرا شد. همچنین اثر فرایند کارسرد و فرایند ذوب مجدد بر روی ریزساختار و پارامترهای فرایند همگن سازی انجام گرفت. نتایج نشان داد، ساختار آلیاژ ریختگی متشکل از هر سه منطقه ی تبریدی، ستونی و هم محور بوده و جدایش حین انجماد به صورت دندریتی رخ داده است. همچنین مشخص شد که افزایش دما در منطقه ی تک فاز γ تا C°1000 باعث کاهش زمان همگن سازی به صورت خطی می شود اما برای حذف کامل جدایش ماکروسکوپی ریختگی و تبدیل ساختار ستونی به هم محور، 15 ساعت عملیات حرارتی در دمای 1000 درجه سانتیگراد نیاز است. انجام فرایند کارسرد بر روی نمونه ی ریختگی منجر به کاهش دما و زمان لازم برای فرایند همگن سازی شد. فرایند ذوب مجدد درکوره ی ذوب به کمک قوس الکتریکی تحت خلا سبب توزیع یکنواخت عناصر آلیاژی در نمونه ی تولید شده در کوره ی ذوب القایی تحت خلا شد اما منگنز به شدت تبخیرگردید.

نانوساختار مونت موریلونیت به عنوان عامل تقویت کننده جهت بهبود خواص مکانیکی پلی وینیل کلراید، انتخاب گردید. نانو کامپوزیت پلی وینیل کلراید-مونت موریلونیت از طریق اختلاط مونت موریلونیت با محلول پلی وینیل کلراید تهیه گردید. روش طراحی آزمایش تاگوچی جهت تعیین شرایط بهینه تهیه نانوکامپوزیت بکار گرفته شد. اثر 5 فاکتور شامل درصد مونت موریلونیت، نوع حلال، روش اضافه کردن مونت موریلونیت، دمای خشک شدن فیلم و مدت زمان همزدن در سطوح مختلف بررسی گردید. حالت بهینه با به کارگیری روش آنالیز استاندارد تعیین گردید. نتایج مشخص کرد که سه فاکتور درصد مونت موریلونیت، نوع حلال و دمای خشک شدن در سطح اطمینان 95% معنی دار هستند. طیف سنجی FTIR و SEM برای مشخص کردن ترکیب و ساختار نانوکامپوزیت حالت بهینه مورد استفاده قرار گرفت. در آزمون دیگر، آنالیز گرماوزن سنجی (TGA) بهبود پایداری حرارتی نانوکامپوزیت را نشان داد.

هدف از انجام این تحقیق بررسی عملکرد روش ژل پلی اکریل آمید در تولید نانوذرات CoAl2O4 و هم چنین بررسی تاثیر نسبت مونومرها به نمک (5/0 و 2) و اثر دما بر خواص نهایی این نانو رنگدانه سرامیکی است. نیترات کبالت و آلومینیوم نیترات به عنوان نمک اولیه با نسبت 2:1 استفاده شدند. به این منظور، نحوه تشکیل ژل و ساختار این نانو رنگدانه توسط آزمایشات XRD و SEM مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار اسپینلی CoAl2O4بعد از کلسیناسیون در دمای°C 1200-600 تشکیل شده است. محدوده اندازه ذرات در حدودnm 48 بوده است. با توجه به نتایج در دماهای مختلف کلسینه، اندازه ذرات متفاوتی به دست می آید.

یکی از مشکلات اساسی در تولید فریت های لیتیم، اتلاف لیتیم در دماهای بالای تف جوشی می باشد که سبب افت خواص مغناطیسی و الکتریکی در این مواد می شود. در این تحقیق فریت لیتیم با روش متداول ساخت سرامیکهایعنی سنتز در حالت جامد و با استفاده از مواد اولیه اکسید آهن و کربنات لیتیم تهیه شد. ساختار کریستالی و ریزساختار فریت تولید شده بوسیله XRD و SEM بررسی گردید. همچنین از افزودنی نانوسیلیکا به عنوان کمک سینتر در دماهای مختلف تف جوشی استفاده گردید. نتایج نشان داد که ذرات نانو SiO2 به دلیل سطح بالای ذرات، مکانیزم تف جوشی را از تف جوشی در حالت جامد به تف جوشی در حالت مذاب تغییر داده و سبب بهبود ریزساختار شده است. علاوه بر این، خواص مغناطیسی به دلیل افزایش اندازه دانه در دماهای پایین تف جوشی افزایش یافت. مقادیر بهینه خواص (Bmax=380mT، HC=333A/m) در مقدار یک درصد وزنی نانوسیلیکا که در دمای C°1050 تف جوشی شده است، حاصل شد.

در این تحقیق کلراسیون کالکوپیریت (CuFeS2) در آسیاب پر انرژی به منظور تبدیل کالکوپیریت به کلرید مس انجام گرفت. آسیاب کاری کالکوپیریت در دمای محیط و در شرایط خشک، تحت گاز کلر جهت یافتن شرایط بهینه، در زمان های 30 تا 120 دقیقه و با نسبت های وزنی گلوله به پودر 10 و 20 انجام شد.آنالیز پراش پرتو ایکس برای تشخیص فازهای تشکیل شده در نمونه ها استفاده شد. نتایج الگوی پراش پرتو ایکس نمونه های آسیاب کاری شده از پودر کالکوپیریت نشان داد که در کلراسیون کالکوپیریت در آسیاب پر انرژی، بعد از گذشتن زمان های مشخص کالکوپیریت به کلرید های آهن، مس و گوگرد تبدیل می شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی به منظور بررسی شکل محصولات و سینتیک واکنش کلراسیون نیز تهیه شد. در نهایت زمان آسیاب کاری 100 دقیقه با نسبت گلوله به پودر 20 به عنوان شرایط بهینه به دست آمد. تحلیل های سینتیکی نیز نشان داد که این فرآیند، کنترل شیمیایی است.

در این پژوهش، اثرات پارامترهای مختلف جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در شکل گیری ترکیبات بین فلزی، عیوب و مقاومت کششی اتصالات آلومینیوم AA1100 به فولاد A441 AISI مورد بررسی قرار گرفت. در سرعت های جوشکاری پایین و سرعت های دورانی بالا، لایه های بین فلزی شکل گرفته ضخیم تر از حالت های دیگر بود. ترکیب این لایه هاAl6Fe و Al5Fe2 بود که در فصل مشترک دو قطعه کار شکل گرفتند. عمده عیوب شکل گرفته در این اتصالات عیوب تونلی و در سرعت دورانی پایین به دلیل تولید و توزیع حرارت نامناسب عیوب تونلی شکل گرفته با افزایش سرعت خطی و سرعت دورانی ابزار کوچک شدند. به دلیل تولید گرمای بیشتر در اثر افزایش عمق نفوذ ابزار عیوب داخلی کوچکتر شدند. با کنترل پارامتر های مکانیکی فرآیند و در سرعت دورانی 800 دور بر دقیقه و سرعت خطی 63 میلیمتر بر دقیقه و عمق نفوذ 2/0 میلیمتر مستحکم ترین اتصال تولید شد که در حدود 90 درصد فلز پایه ی آلومینیومی استحکام داشت.

در این پژوهش ایجاد پوشش کامپوزیتی حاوی ذرات کاربید سیلیسیوم بر سطح فولاد ASTM A106-Gr.B با به کارگیری فرآیند جوشکاری قوسی تنگستن – گاز بررسی شد. بدین منظور ذرات کاربید سیلیسیوم با درصد های حجمی متفاوت بر سطح فولاد مورد نظر پیش نشانی شد و با تغییر شدت جریان، فرآیند ذوب و اختلاط آنها با فلز پایه انجام گردید. مطالعه ریز ساختار پوشش ایجاد شده توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) همراه با آنالیز نقطه ای انجام گرفت. یافته های آزمون ها نشان داد که پوشش حاصله ساختار دندریتی حاوی تقویت کننده کاربید سیلیسیوم را دارا می باشد که می تواند باعث بهبود سختی و رفتار سایشی پوشش مذکور شود. سختی پوشش ها در آزمون های ریز سختی سنجی و رفتار سایشی پوشش ها توسط آزمون سایش به صورت رفت و برگشتی ارزیابی شد. نتایج آزمون ریز سختی سنجی نشان دهنده افزایش سختی پوشش ایجاد شده (حدود 650 تا 1200 ویکرز) نسبت به نمونه بدون پوشش (حدود 200 ویکرز) بود. بررسی های رفتار سایشی پوشش ها بیانگر بهبود چشمگیر رفتار سایشی آنها در اثر افزودن تقویت کننده کاربید سیلیسیوم بود. مکانیزم عمده سایش در نمونه بدون پوشش سایش ورقه ای و اکسایش سطحی و در نمونه های پوشش داده شده مخلوطی از سایش ورقه ای، اکسایش سطحی و سایش چسبان تشخیص داده شد.

کایتوسن و مگنتیت هردو ماده ای زیست سازگار و زیست تخریب پذیر هستند. در این مقاله نانوکامپوزیت کایتوسن طبیعی و مگنتیت با روش جدید رسوب دهی در جا ساخته شده است. کایتوسن به کار رفته شده در این نانوکامپوزیت از پوست میگوی صید شده از خلیج فارس، استخراج شده و درصد استیله زدایی آن برابر با 5/73 درصد می باشد. مورفولوژی سطح این نانوکامپوزیت، اندازه نانوذرات مگنتیت رسوب داده شده در زمینه کایتوسن و همچنین تعیین گروه های عامل مواد تشکیل دهنده آن به ترتیب با میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و اسپکتروسکوپی مادون قرمز (FTIR) انجام شده است. تشخیص نانوذرات مگنتیت و بررسی اندازه بلور آن با آنالیز تفرق اشعه ایکس (XRD) انجام گردید که نتیجه حاصل 5/23 نانومتر بود. اندازه گیری های مغناطیسی به کمک دستگاه VSMنشان داد که شدت مغناطیس اشباع برابر با emug-104/3 می باشد، همچنین مقدار نیروی کورسیو برابر با Oe39/128 است. نانوکامپوزیت کایتوسن/مگنتیت با مقدارکمترمگنتیت مغناطیس اشباع کمتری دارد. این نتایج نشان دادند که نانوکامپوزیت حاصل پارامغناطیس می باشد. همچنین به منظور بررسی زیست سازگاری، نمونه های تولید شده در حضور سلول های بنیادی کشت داده شدند و نتایج بدست آمده زیست سازگاری نانوکامپوزیت حاصل را تایید کرد.

جوشکاری هم زن اصطکاکی آلیاژهای تیتانیوم با آلومینیوم به خاطر مسائلی ار قبیل سایش ابزار و انتخاب مناسب پارامترهای فرآیند با مشکلات فراوانی همراه است. کنترل مناسب متغیرها جهت بدست آوردن یک جوش سالم و عاری از عیب در جوشکاری اهمیت بسیار زیادی دارد. هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر تغییرات سرعت دوران و پیش روی ابزار بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال در جوشکاری هم زن اصطکاکی آلیاژهای تیتانیوم خالص تجاری و آلومینیوم 321 H- 5083 است. به همین منظور میکرو ساختار، سختی و آزمون کشش بر روی اتصال مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که نسبت سرعت دورانی به سرعت پیشروی ابزار پارامتر اساسی در تعیین استحکام و ریزساختار نهایی جوش می باشد و بهترین نتیجه برای ریزساختار، سختی و نتایج آزمون کشش در نسبت بهینه 4/22، که مربوط به سرعت دورانی 1120 و سرعت پیشروی 50 می باشد، حاصل شد و کاهش یا افزایش از این نسبت بهینه باعث کاهش استحکام و سختی می گردد. سختی در ناحیه جوش برابر 480 ویکرز است بدین معنی که سختی در این ناحیه نسبت به فلز پایه تیتانیوم وآلومینیوم به ترتیب % 16 و%60 افزایش یافته است که به دلیل ترکیب بین فلزی تیتانیوم- آلومینیوم ایجاد شده در ناحیه جوش است. استحکام جوش به دست آمده در این نسبت بهینه نیز برابر %20 استحکام فلز پایه آلومنیوم است.