فهرست مطالب

فصلنامه مواد پیشرفته در مهندسی
سال سی و هفتم شماره 1 (بهار 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/03/27
  • تعداد عناوین: 10
|
  • غلامحسین اکبری، محمدحسین عنایتی، حسین مینویی * صفحات 1-9
    در این پژوهش از فرایند آلیاژسازی مکانیکی برای تولید آلیاژ آمورف در سیستم Ni-Nb-Si استفاده شد. آزمون های پراش پرتو ایکس و تصاویر میکروسکوپی الکترونی عبوری با قدرت تفکیک بالا، تشکیل فاز آمورف را پس از 12 ساعت فرایند آلیاژسازی مکانیکی تایید کرد. نتایج حاصل از تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی از مورفولوژی ذرات در حین فرایند آلیاژسازی مکانیکی نشان داد که با افزایش زمان آسیاکاری، اندازه ذرات پودر کمتر و شکل آنها یکنواخت تر می شوند. افزایش نرخ کارسختی باعث ایجاد تردی، افزایش نرخ شکست و به دنبال آن کاهش اندازه ذرات پودر (2±3) میکرومتر شد. پس از دو ساعت آلیاژسازی مکانیکی ساختار لایه ای حاصل از قرار گرفتن لایه های متناوب از عناصر اولیه مختلف مشاهده شد. تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی از سطح مقطع پودر نشان داد، افزایش زمان آسیاکاری سبب کاهش فواصل بین لایه ها و توزیع یکنواخت تر عناصر و درنهایت ایجاد ساختار یکنواختی از فاز آمورف کامل می شود.
    کلیدواژگان: آلیاژسازی آلیاژسازی مکانیکی، آلیاژ آمورف، آلیاژ پایه نیکل
  • وحید محمدپور، منصور سلطانیه، ماندانا عادلی * صفحات 11-25
    در مطالعه حاضر، از تشویه قلیایی و لیچینگ به وسیله اسید اگزالیک به منظور استخراج دی اکسید تیتانیم از ایلمنیت استفاده شده و اثر اتانول و اسید آسکوربیک بر مقدار خلوص و بازیابی دی اکسید تیتانیم بررسی شده است. روند انجام مراحل شامل تشویه قلیایی ایلمنیت توسط نمک کربنات سدیم به مدت چهار ساعت در دمای 900 درجه سانتی گراد، لیچینگ ایلمنیت تشویه شده توسط آب مقطر به مدت یک ساعت در دمای اتاق و لیچینگ توسط مخلوطی از اسید اگزالیک 47/0 مولار و مقادیر متفاوتی از اسید آسکوربیک و اتانول در دمای 65 درجه سانتی گراد بوده است. نتایج نهایی نشان داد که استفاده از اتانول باعث افزایش میزان بازیابی و به کار بردن اسید آسکوربیک سبب افزایش میزان خلوص دی اکسید تیتانیم استخراج شده می شود و حضور توام این دو عامل سبب افزایش هم زمان میزان خلوص و بازیابی محصول نهایی می شود. درنهایت پس از انتخاب اسید اگزالیک 47/0 مولار، اسید آسکوربیک 005/0 مولار و اتانول 48 درصد به عنوان شرایط مناسب برای محیط لیچینگ، با افزایش زمان و دمای لیچینگ به 16 ساعت و 80 درجه سانتی گراد، امکان رسیدن به دی اکسید تیتانیم با خلوص 3/93 درصد و 9/90 درصد میسر شد.
    کلیدواژگان: دی اکسید تیتانیم، ایلمنیت، تشویه قلیایی، اسید اگزالیک، اسید آسکوربیک، اتانول
  • زهرا طالبی *، مهین کریمی، نگار حبیبی صفحات 27-35
    در این تحقیق ایروژل سیلیکا به روش سل- ژل دو مرحله ای در شرایط خشک کردن محیط تهیه و اثر کاتالیزور و مقدار آب مرحله هیدرولیز بر خواص فیزیکی ایروژل شامل چگالی، تخلخل و جمع شدگی بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش مقدار آب مرحله هیدرولیز، جمع شدگی ژل را در مرحله خشک کردن افزایش داده و افزایش چگالی ایروژل حاصل را در پی داشت. همچنین کاتالیزور واکنش تراکم در مرحله تشکیل ژل (آمونیاک) در فرایند سل- ژل بیشتر از کاتالیزور واکنش هیدرولیز در مرحله تشکیل سل (اسید) بر خواص فیزیکی ایروژل سیلیکا اثرگذار است. در حضور مقدار آب کم در مرحله تشکیل سل، اثر آمونیاک تشدید شده و افزایش آن منجر به کاهش چگالی و افزایش تخلخل ایروژل می شود. اما در حضور مقادیر کافی آب در این مرحله از سنتز به دلیل پیشرفت کامل واکنش هیدرولیز، کاتالیزور آمونیاک بر خواص فیزیکی ایروژل تاثیر محسوسی ندارد. ایروژل با خواص فیزیکی بهینه در نسبت مولی آمونیاک به اسید برابر 6 حاصل شد که از چگالی 214/0 گرم بر سانتی متر مکعب، سطح مخصوص 824 مترمربع بر گرم، تخلخل 90 درصد و جمع شدگی 23 درصد برخوردار است.
    کلیدواژگان: ایروژل سیلیکا، نانوساختار، مواد مزوحفره، سل، ژل
  • مجید طاووسی *، سجاد ارجمند صفحات 37-44
    در این پژوهش، شکل گیری ترکیب بین فلزی Al3Ti در فصل مشترک اتصال آلومینیم- تیتانیم در حین فرایند جوشکاری قوس- تنگستن تحت پوشش گاز محافظ و عملیات حرارتی مورد بررسی واقع شده است. براساس نتایج حاصل، در حین انجام عملیات رسوب گذاری، لایه ظریفی از ترکیب بین فلزی Ti3Al2 در فصل مشترک اتصال ایجاد می شود. طی انجام عملیات حرارتی در دمای 550 درجه سانتی گراد، این لایه به فاز بین فلزی Al3Ti تبدیل شده و شروع به رشد می کند. با انجام عملیات حرارتی در دماهای بالاتر، نرخ رشد لایه بین فلزی Al3Ti افزایش یافته و هم زمان با آن شکل گیری حفرات کرکندال، به هم پیوستن حفرات و جدایش زوج نفوذی از محل اتصال با آلومینیم اتفاق می افتد.
    کلیدواژگان: آلومینایدهای تیتانیم، عملیات حرارتی نفوذی، اثر کرکندال
  • محمدحسن بارونیان *، سعید حصارکی، اصغر کاظم زاده صفحات 45-54
    در این تحقیق نانوبیوکامپوزیت زیست فعال و نورپخت کلسیم فسفاتی پلیمری جدیدی تهیه شد. فاز جامد حاوی تتراکلسیم فسفات خالص سنتزی به روش تف جوشی حالت جامد به همراه داروی ایندومتاسین و فاز مایع، رزینی اصلاح شده بر پایه پلی هیدروکسی اتیل متااکریلات (هیما) بود که پس از سفت شدن با نور مورد ارزیابی خواص فیزیکی- شیمیایی قرار گرفت. تغییرات فازی در ترکیب سیمان پس از قرار گرفتن در محلول فسفات بافری (PBS) با استفاده از آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) بررسی شد. همچنین تغییرات ایجاد شده در گروه های شیمیایی موجود در سیمان و ریزساختار سیمان بعد از نگهداری در محلول فسفات بافری به ترتیب با روش های طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. پس از نگهداری نمونه ها در محلول فسفات بافری فاز کلسیم فسفاتی جدید، به صورت سوزنی و پولکی مانند روی سطح به وجود آمد که در نمونه حاوی 10 درصد وزنی دارو این نانوساختارها به مراتب بیشتر از نمونه فاقد دارو تشکیل شد. سایر نتایج نیز نشان داد که با گذشت زمان در اثر تبدیل فازهای اولیه به فاز کلسیم فسفاتی (آپاتیت)، تخریب ساختاری در داربست کامپوزیت به وجود آمده است. همچنین نتایج آزمون استحکام مکانیکی نمونه های سیمان پلیمری حاوی دارو نشان داد که میانگین استحکام فشاری نمونه ها بعد از گیرش در حدود 56 مگاپاسگال است و با ادامه غوطه وری به تدریج بعد از 21 روز به مقدار 26 مگاپاسگال کاهش یافت.
    کلیدواژگان: نانو مواد، سیمان کلسیم فسفات، سیمان نورپخت، هیدروکسی آپاتیت، بیوسرامیک
  • سرور صادق زاده *، رحمت الله عمادی، شیدا لباف صفحات 55-67
    در سه دهه اخیر سرامیک های پایه کلسیم- سیلیکاتی به عنوان انتخاب مناسبی به دلیل زیست فعالی، زیست سازگاری و توانایی تشکیل استخوان مناسب جهت کاربرد در مهندسی بافت مورد توجه واقع شده اند. در حال حاضر هاردیستونیت به عنوان یکی از مواد سرامیکی زیست سازگار و زیست فعال برای کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق، برای اولین بار پودر و داربست سه بعدی هاردیستونیت با تخلخل های باز به ترتیب با روش سنتز آلیاژسازی مکانیکی و استفاده از فضاساز ساخته شدند. نانوهاردیستونیت خالص با استفاده از 10 ساعت آسیاکاری و سه ساعت عملیات حرارتی ثانویه در دمای 800 درجه سانتی گراد حاصل شد. اندازه بلورک های پودر و داربست هاردیستونیت به ترتیب 2±28 و 1±79 نانومتر اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که داربست های نانوساختار هاردیستونیت به ترتیب با استحکام و مدول فشاری 02/0±35/0 و 21/0±49/10 مگاپاسکال، 1±81 درصد تخلخل و اندازه تخلخل در بازه 200-500 میکرومتر پس از سه ساعت عملیات حرارتی در دمای 1250 درجه سانتی گراد، با موفقیت سنتز شد. در حین عملیات حرارتی نمک سدیم کلرید(80 درصد وزنی، 300-420 میکرومتر)، به تدریج بخار شده و در داربست ایجاد تخلخل می کند. به منظور ارزیابی توانایی تشکیل آپاتیت روی داربست ها، از آزمون مایع شبیه ساز بدن (SBF) استفاده شد. با توجه به نتایج، تشکیل لایه آپاتیت روی سطح داربست می تواند به عنوان معیاری از زیست فعالی درنظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: هاردیستونیت، داربست، مهندسی بافت استخوان، فضاساز سدیم کلرید
  • صادق قدیری، علی حسن زاده تبریزی * صفحات 69-82
    در این پژوهش، سنتز کلسیم منیزیم سیلیکات نانو متخلخل به منظور بهبود خواص دارورسانی و رهایش دارو انجام و مورد مطالعه قرار گرفت. این سنتز توسط پیش ماده تترااتیل اورتوسیلیکات (TEOS) و فعال کننده سطحی ستیل تری متیل آمونیوم برومید (CTAB) در محیط بازی به روش سل- ژل انجام شده است و ترکیب تولید شده در دماهای 600 و 800 درجه سانتی گراد مورد عملیات حرارتی قرار گرفت. هدف از این پژوهش بررسی اثر دمای کلسیناسیون بر پتانسیل بارگذاری و رهایش داروی ایبوپروفن توسط ترکیب تولیدی است. محصول به دست آمده توسط روش های پراش پرتو ایکس (XRD)، جذب- واجذب نیتروژن، طیف سنجی فروسرخ (FTIR)، طیف سنجی فرابنفش (UV)، میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمون جذب- واجذب نیتروژن حاکی از مساحت سطحی در گستره 42 تا 140 مترمربع بر گرم است. رهایش دارو پس از 240 ساعت نشان داد که نمونه کلسینه شده در دمای 600 درجه سانتی گراد رهایش کندتری داشته است که دلیل آن اندازه کوچک تر حفرات و مساحت سطحی بیشتر نسبت به نمونه دیگر است. همچنین عناصر کلسیم و منیزیم باعث افزایش قابلیت بارگذاری و ایجاد بستر مناسب جهت رهایش آرام تر دارو شده است. این پژوهش نشان داد که کلسیم منیزیم سیلیکات نانو متخلخل قابلیت بارگذاری و رهایش داروی ایبوپروفن را داراست و می تواند به عنوان یک سامانه نوین دارورسانی در حوزه مهندسی بافت استخوان مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: کلسیم منیزیم سیلیکات، رهایش کنترل شده دارو، فعال کننده سطحی CTAB، دمای کلسیناسیون، ایبوپروفن
  • حمدالله صالحی، پیمان امیری، یاسمین لویمی مطلق * صفحات 83-96
    در این مقاله ویژگی های الکترونی و اپتیکی ساختار انبوهه تیتانیوم کاربید و نانوسیم های باریک آن در چارچوب نظریه تابعی چگالی و با استفاده از بسته محاسباتی کوانتوم اسپرسو مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج حاکی از آن است که این ترکیب در ساختار انبوهه رفتار فلزی از خود نشان می دهد ولی قطرهای کوچک نانوسیم ها برخلاف ساختار انبوهه، رفتار نیم رسانا را نشان می دهند. این خصوصیت نیم رسانایی در قطرهای بزرگ تر قابل اغماض است. در هر دو ساختار نتایج الکترونی با محاسبات اپتیکی مربوط به ساختار مورد بررسی، سازگار است. با توجه به نتایج اپتیکی، ساختار انبوهه تیتانیوم کاربید دارای بیشترین مقدار ضریب شکست است، این مقدار با کاهش قطر نانوسیم ها، کاهش خواهد یافت. همچنین نتایج اپتیکی نشان می دهند که با افزایش اندازه نانوسیم ها مقدار تابع اتلاف افزایش می یابد و به مقدار متناظر آن در ساختار انبوهه نزدیک می شود
    کلیدواژگان: شبه پتانسیل، ساختار نواری، چگالی حالت ها، تابع دی الکتریک، ضریب شکست، تابع اتلاف
  • مریم عموهادی *، مرتضی مظفری، اقای عبدالرسول قرائتی، محمد رضازاده صفحات 97-104
    در این پژوهش پودرهای آهن (~ 45 میکرومتر) با کمینه خلوص 99 درصد با یک تا چهار درصد وزنی از ماده عایق سیلیکات سدیم (SiO2.3Na2O محلول در 40 درصد وزنی آب) و 5/0 درصد استئارات روی عایق بندی شدند. پودرهای عایق بندی شده با فشار 320 مگاپاسکال در یک قالب به شکل چنبره فشرده شدند. اثرهای درصد عایق و دمای بازپخت روی تراوایی مغناطیسی، تانژانت اتلاف هسته و تلفات کل بررسی شد. نتایج نشان می دهد که این ماده عایق برای عایق بندی پودرهای آهنی، به کار رفته در هسته های پودری آهن تا بسامدهای 1000 کیلوهرتز مناسب است. همچنین این ماده تا دمای 450 درجه سانتی گراد در برابر گرما پایدار است.
    کلیدواژگان: هسته های پودری آهن، عایق کاری، تراوایی مغناطیسی، اتلاف هسته، سیلیکات سدیم
  • ثریا فرجی، قاسم دینی *، مریم زهرایی صفحات 105-111
    نانو ذرات فریت منگنز کاربردهای زیادی به ویژه در تشخیص و درمان پزشکی و همچنین جدایش بیومولکول ها دارند. در این پژوهش، تاثیر پارامترهای مختلف مانند pH محلول واکنش و زمان فرآیند هیدروترمال بر سنتز فاز اسپینل در نانوذرات مورد ارزیابی قرار گرفت. ساختار کریستالی، ترکیب شیمیایی، مورفولوژی و اندازه ذرات سنتز شده توسط آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) مجهز به طیف سنج پراکندگی انرژی (EDS) تعیین گردید. نتایج XRD نشان داد که زمان 12 ساعت و 11=pH برای تشکیل نانو ذرات تک فاز فریت منگنز (MnFe2O4) مناسب است. بررسی های FE-SEM، میانگین اندازه ی نانو ذرات سنتز شده را حدود nm 50 نشان داد. همچنین نتایج آنالیز EDS نشان داد که حدود 20 درصد منگنز در ساختار نانو ذرات فریت منگنز در شرایط بهینه وجود دارد. بنابراین، نانو ذرات فریت منگنز سنتز شده به روش هیدروترمال در این پژوهش، به دلیل کوچک بودن اندازه ذرات و توزیع اندازه ی باریک می تواند گزینه ی مناسبی برای کاربردهای زیست پزشکی باشند.
    کلیدواژگان: فریت منگنز، نانوذرات، هیدروترمال، کاربردهای زیست پزشکی
|
  • Gh. Akbari, M. H. Enayati, H. Minouei * Pages 1-9
    In the present study, the mechanical alloying process was used to produce the Ni-Nb-Si amorphous alloy. X-ray diffraction (XRD)analysis and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) were used to approve the amorphous phase formation after 12 hours of mechanical alloying. The results obtained from the SEM morphological images of powder particles during mechanical alloying showed that increasing the milling time caused the reduction of the powder particles size and uniformity in the shape of the particles. Enhancing the embrittlement and fracturing rate caused brittleness and the increase in the failure rate; these were followed by a decrease in the powder particle size to 1-5μm. Cold welding and flattening of the pure elemental powders after mechanical alloying for 2 hours formed a lamellar structure of the alternative layers of different elements lying over each other. SEM image of cross-section of powder particles showed that by increasing the milling time, the interlamellar spacing was decreased, the elements were distributed more uniformly, and finally, a uniform structure of theamorphous phase was completed.
    Keywords: Mechanical Alloying, Amorphous Alloy, Nickel, Based Alloy
  • V. Mohammadpour, M. Soltanieh, M. Adeli Dr * Pages 11-25
    In the present study, alkali roasting and oxalic acid leaching were used to extract titanium dioxide from ilmenite, and the effect of ethanol and ascorbic acid on the purity and recovery of titanium dioxide was investigated. In this research, ilmenite was alkali roasted with sodium carbonate for 4 hours at 900˚C. Then, the roasted ilmenite was leached with distilled water for 1 hour at room temperature. Finally, leaching with a mixture of 0.47M oxalic acid and different amounts of ascorbic acid and ethanol was performed at 65˚C. The results showed that using ethanol caused an increase in the amount of recovery and ascorbic acid increased the purity of the extracted titanium dioxide; also, the presence of these two factors at the same time simultaneously increased the amount of purity and recovery of the final product. Eventually, by choosing 0.47M oxalic acid, 0.005M ascorbic acid, and 48% ethanol as the appropriate conditions for leaching media and increasing the leaching time and temperature to 16 hours and 80˚C, it was possible to get titanium dioxide purities which were as high as 93.3% and 90.9%, respectively.
    Keywords: Titanium Dioxide, Ilmenite, Alkali Roasting, Oxalic Acid, Ascorbic Acid, Ethanol
  • Zahra Talebi *, Mahin Karimi, Negar Habibi Pages 27-35
    In the present study, silica aerogel was evaluated by a two-step catalytic process at the ambient pressure drying, under different synthesis conditions. The effects of the catalyst and water content in the hydrolysis step on the physical properties of silica aerogel, including density, porosity and shrinkage, were investigated. The results showed that increasing the water content in the hydrolysis step increased the shrinkage of gel network and density of obtained aerogel. Moreover, in the presence of insufficient water, NH4OH as the condensation catalyst in the gel formation step was more effective on the physical properties of silica aerogel, as compared to HCl as thehydrolysis catalyst; Moreover, the increase in the NH4OH content led to lower density and higher porosity. On the other hand, NH4OH effect on the physical properties of silica aerogel was not noticeable in the presence of enough water content. In the NH4OH/HCl molar ratio of 6, the best silica aerogel sample was obtained with the density of 0.214 g/cm3, porosity of 90% and shrinkage of 23%.
    Keywords: Silica aerogel, Nanostructured, Mesoporous materials, Sol, gel
  • M. Tavoosi Dr *, S. Arjmand Pages 37-44
    In this study, the formation of the Al3Ti intermetallic compound at the junction interface of aluminum-titanium was investigated during deposition and annealing. The results illustrated that during the deposition process, one thin layer of Ti3Al2 intermetallic compound was created at the junction interface. During the annealing at 550 °C, this layer was transformed to the Al3Ti intermetallic phase and the layer growth occurred. By performing annealing at higher temperatures, the growth rate of Al3Ti intermetallic layer was increased; at the same time, the formation of Kirkendall cavities and coupling in the cavities and fragmentation of diffusional coupling from the junction with aluminum were observed.
    Keywords: Titanium aluminides, Diffusional annealing, Kirkendall effect
  • M. H. Barounian *, S. Hesaraki, A. Kazemzadeh Pages 45-54
    In this study, a new bioactive and light-cure polymeric calcium phosphate nanocomposite containing a powder phase consisting of pure TetraCalciumPhosphate was synthesized by solid state sintering. By using indomethacin, a non-steroidal anti-inflammatory drug, and a liquid phase including polyhydroxy-based resin, Ethyl Methacrylate was prepared and evaluated after curing with the high-intensity blue light. Phase changes in the cement composition after soaking in phosphate buffered saline (PBS) were investigated using X-ray diffraction (XRD). Morever, changes in the chemical groups in the cement and the microstructure of the cement after soaking in the PBS were investigated by Fourier transform spectroscopy (FTIR) and electronscanning microscopic (SEM) images, respectively. XRD patterns and SEM images showed that after soaking the samples in. the PBS solution, a new calcium phosphate phase with a shape like needle and polka appeared on the surface, which was formed more in the drug-containing sample at a concentration of 5% wt. of these nanostructures. Other results also showed that with the passage of time, the structural degradation in the PBS was due to the conversion of the initial phases to the calcium phosphate phase (apatite). Also, the results of the mechanical strength test of polymeric cement samples containing the drugshowed that the mean compressive strength of the samples after the fixation was about 56 MPa, and it was decreased by 26 MPa with continuous immersion after 21 days.
    Keywords: Hard magnets, Magnetic properties, Permanent magnetic Magnet, sintering
  • S. Sadeghzade *, R. Emadi, Sh. Labbaf Pages 55-67
    In the recent three decades, Ca-Si-based ceramics have received great attention as an appropriate candidate for tissue engineering applications due to their remarkable bioactivity, biocompatibility, and good bone formation ability. Hardystonite is currently recognized as a bioactive and biocompatible bio-ceramic material for a range of medical applications. In the present study, for the first time, hardystonite powder and 3D hardystonite scaffold with interconnected porosity were produced using mechanical alloying synthesis and the space holder method, respectively. It was found that pure nano-crystalline hardystonite powder formation occurred following 10 h of milling and subsequent sintering at 800 C° for 3 h. The measured crystallite size of particles and the hardystonite scaffold was found to be 28 ± 2 and 79 ± 1 nm, respectively. The results also showed that nanostructured hardystonite scaffolds with the compressive strength and modulus of 0.35 ± 0.02 and 10.49 ± 0.21 MPa, the porosity of 81 ± 1% , and pores size range of 200–500 μm were successfully synthesized after sintering at 1250 °C for 3 h. During the sintering process, NaCl (80wt%, 300-420 µm), as the spacer agent, gradually evaporated from the system,producing porosity in the scaffold. Simulated body fluid (SBF) was used to evaluate the apatite formation ability of the scaffolds. The results showed that the formation of an apatite layer on the scaffold surface could be considered as a bioactivity criterion.
    Keywords: Hardystonite, Scaffold, Bone tissue engineering, NaCl spacer
  • S. Ghadiri, A. Hassanzadeh-Tabrizi * Pages 69-82
    In this study, the synthesis of nano-porous calcium magnesium silicate was performed and studied to improve drug properties and drug release. This synthesis was carried out by using the tetraethyl ortho silicate precursor (TEOS) and the Cetyltrimethyl ammonium bromide surfactant (CTAB) in a sol-gel alkaline environment; and the product was heat treated at 600° C and 800° C temperatures. The purpose of this study is to investigate the effect of the calcination temperature on the potential for ibuprofen release by the production produced compound. The product was studied using X-ray diffraction patterns (XRD), Nitrogen adsorption / desorption, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), ultraviolet spectroscopy (UV) and Transmission electron microscopy (TEM), and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The results of Nitrogen absorption-desorption assay showed a surface area of 42-140 m2 /g The drug release after 240 hours showed that the calcite sample had a lower release at 600 ° C, temperature that which was is due to the smaller size of the cavities and the more surface area, as compared tothan the other specimens. Also, calcium and magnesium elements increased the loading capacity, and createcreating a suitable substrate for for the slower drug release. Overall, This this study showed that nano-porous magnesium silicate calcium has had the ability to load and release the ibuprofen and can could be, therefore, used as a modern drug delivery system in the bone tissue engineering field.
    Keywords: Calcium magnesium silicate, Controlled release, CTAB surfactant, Calcination temperature, Ibupropen
  • H. Salehi, P. Amiri, Y. Loveimi Motlagh * Pages 83-96
    In this article, the electronic and optical properties of bulk TiC and its narrow nanowires were investigated using Quantum-Espresso/PWSCF computational package in the framework of density functional theory. According to the results, this compound showed a metallic behavior in the bulk structure, but the small diameters of the nanowires against the bulk structure showed a semiconducting behavior. This deviation became negligible at the higher diameters. In both structures, the electronic results were compatible with the optical calculations of the structure under consideration. Considering the optical results, the structure of bulk TiC had the maximum amount of refractive index value and this amount could be decreased by a reduction in the nanowire diameters. Also, the optical results indicated that by increasing the size of nanowires, the ELLOS value was raised toward the corresponding bulk value.
    Keywords: Pseudopotential, Band structure, Density of states, Dielectric function, Refractive index, Loss function
  • M. Amoohadi *, M. Mozaffari, A. R. Gharaati, M. Rezazadeh Pages 97-104
    In this study, iron powder (~45 μm) with the minimum purity of 99% was insulated by the 1 to 4 wt% sodium silicate insulator (SiO2.3Na2O solution in 40 wt% water) and the 0.5 wt% zinc stearate. Insulated powders were pressed in a die with a toroidal shape at the pressure of 320 MPa. The effects of insulator percentage and annealing temperature on the magnetic permeability, core loss tangent, and the total loss were investigated. The results indicated that the sodium silicate insulator could be suitable for insulating iron powders used in iron powder cores for high frequencies up to 1000 kHz. Also, this insulator could be stable against heat up to 450 °C.
    Keywords: Iron powder cores, Insulating, Magnetic Permeability, Core Loss, Sodium Silicate
  • Soraya Faraji, Ghasem Dini *, Maryam Zahraei Pages 105-111
    Manganese ferrite nanoparticles (NPs) have different applications, especially in medical diagnosis and treatment as well as the biomolecule separation,. In this research, the effects of various parameters such as the pH of reaction solution and the hydrothermal process duration on the synthesis of spinel phase in NPs were evaluated. Crystal structure, chemical composition, morphology and size of synthesized particles were investigated by the X-ray diffraction (XRD) analysis and field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) equipped with energy dispersive spectroscopy (EDS). The XRD results showed that the process duration of 12 h and pH=11 were suitable for the formation of monophase manganese ferrite NPs. The FE-SEM investigations showed that the average size of the synthesized NPs was about 50 nm. Moreover, the EDS analysis showed the presence of about 20% of manganese in the NPs structure. Hydrothermally synthesized manganese ferrite NPs in this researchcould be, therefore, a good candidate for the biomedical application due to their small size and narrow size distribution.
    Keywords: Pseudopotential, Band structure, Density of states, Dielectric function, Refractive index, Loss function