فهرست مطالب

فصلنامه مواد پیشرفته در مهندسی
سال سی و پنجم شماره 1 (بهار 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/03/26
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سلمان قلی پور، سیدرحمان حسینی، رضا شجاع رضوی صفحات 1-10
    هدف از انجام این پژوهش، بررسی خسارت هیدروژنی آلیاژ آلومینیوم 7075، پس از انجام آنیل انحلالی و پیرسازی دومرحله ای است. آنیل انحلالی در دما های 500 تا 575 درجه سانتی گراد به مدت 1 تا 20 ساعت انجام شد. مرحله اول پیرسازی دومرحله ای، در دماهای 180، 200 و 220 درجه سانتی گراد به مدت 30 دقیقه و مرحله دوم پیرسازی در دماهای 120 و 150 درجه سانتی گراد به مدت 10، 15 و 20 ساعت انجام گرفت. بررسی ساختاری به روش SEM و بررسی ترکیب شیمیایی رسوب ها به روش EDS صورت گرفت. افت استحکام کششی در فرایند 6T پس از هیدروژن دهی 150 مگاپاسگال بود ولی در فرایند دومرحله ای این کاهش به 50 مگاپاسگال رسید. در مجموع، استحکام کششی پس از شارژ هیدروژن، در فرایند پیرسازی دومرحله ای نسبت به فرایند 6T به شدت افزایش یافت.
    کلیدواژگان: پیرسازی دومرحله ای، آنیل انحلالی، آلومینیوم 7075، خسارت هیدروژنی
  • مجتبی جعفریان، مسلم پایدار، مرتضی جعفریان صفحات 11-21
    در این پژوهش، خواص ریزساختاری و مکانیکی اتصالات نفوذی آلیاژهای 5754، 6061 و 7039 آلومینیوم به آلیاژ AZ31 منیزیم بررسی شد. اتصالات نفوذی بین آلیاژهای مورد نظر در دمای 44 درجه سانتی گراد، زمان 60 دقیقه، فشار 29 مگاپاسکال و خلاء 4-10×1 تور صورت گرفتند. فصل مشترک اتصالات با استفاده از میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی مجهز به تحلیلگر نقطه ای و خطی بررسی شدند. طبق نتایج تحلیل نقطه ای حضور ترکیبات بین فلزی Al12Mg17 و Al3Mg2 و مخلوطی از این دو فاز در ناحیه نفوذ مربوط به تمامی اتصالات انجام شده، مشاهده شد. هم چنین طبق نتایج تحلیل خطی، مقدار سختی آلیاژ آلومینیوم تاثیر به سزایی در نفوذ هر چه بیش تر اتم های منیزیم به سمت آلیاژ آلومینیوم داشت و بیشترین نفوذ منیزیم در حالت استفاده از آلیاژ آلومینیوم 6061 مشاهده شد. نفوذ بیش تر منجر به ایجاد پیوند قوی تری بین اتم های منیزیم و آلومینیوم شد و در نتیجه بیشترین میزان استحکام در حدود 42 مگاپاسکال در حالت استفاده از آلیاژ 6061 آلومینیوم حاصل شد.
    کلیدواژگان: اتصال نفوذی، آلیاژهای آلومینیوم، منیزیم AZ31، ریزساختار، خواص مکانیکی
  • علی عبدالهی، محمدرضا سائری، فرهنگ تیرگیر، علی دوست محمدی، حسین شریفی صفحات 23-33
    در این پژوهش نانو ذرات شیشه زیست فعال (NBG) با موفقیت توسط روش سل-ژل تهیه شد. سپس به منظور بهبود قابلیت پراکنده شدن ذرات، عملیات اصلاح سطحی آنها توسط عامل زوجی تری متوکسی سیلیل پروپیل متااکریلات انجام گرفت. بدین منظور از روش شیمی تر استفاده گردیدکه طی آن ذرات شیشه زیست فعال به همراه تولوئن(حلال) و ماده اصلاح ساز تحت اتمسفر نیتروژن و به مدت 6 ساعت هم زده شد. سپس به منظور بررسی اتصال عامل زوجی سیلانی به سطح NBG، قبل و بعد از انجام عملیات اصلاح سطحی، آزمون هایFTIR و AFM انجام گرفت. تصاویرAFM نشان داد که قابلیت پراکنده شدن ذرات پس از اصلاح سطحی به طور چشمگیری افزایش یافته است. در طیفFTIR ذرات اصلاح شده، پیک های مشخصه CH3، CH2 و C=O آشکار شد. آنالیزهای مذکور، ایجاد پیوند کوالانسی گروه های خاص تری متوکسی سیلیل پروپیل متااکریلات به سطح نانو ذرات شیشه زیست فعال را تاییدکرد. در ادامه با استفاده از مواد اولیه فوم پلی یورتان و نانو ذرات شیشه زیست فعال سنتز شده، داربست کامپوزیتی پلیمر/سرامیکی ساخته شد و مورفولوژی و اندازه تخلخل و نیز استحکام فشاری و زیست فعالی توسط های داربست کامپوزیتی حاصله، بررسی گردید. نتایج نشان داد که داربست های زیستی با دارا بودن نیازهای اساسی برای استفاده در مهندسی بافت استخوان (90% تخلخل و قطر حفره 600-200 میکرومتر) با موفقیت ساخته شده اند. جزء پلیمری پوشش، بر ارتباط حفرات داربست و همچنین زیست فعالی نانو ذرات شیشه زیستی تاثیری نداشت. افزایش استحکام فشاری داربست و همچنین زیست فعالی مناسب داربست حاوی نانوذرات شیشه زیست فعال اصلاح سطحی شده در مایع شبیه سازی شده بدن نشان داد که این داربست، کاندید مناسبی جهت استفاده به عنوان داربست زیستی است.
    کلیدواژگان: نانو ذرات، کامپوزیت، شیشه زیست فعال، اصلاح سطحی، پلی گلیسرول سبیکیت، داربست زیستی، سل، ژل
  • سارا نیکبخت کتولی، علی دوست محمدی، فریبا اسماعیلی صفحات 35-46
    هدف از این پژوهش ساخت نانوالیاف الکتروریسی شده کیتوسان (CS)/پلی وینیل الکل (PVA) حاوی نانولوله کربنی (CNT) و نانوذرات شیشه زیست فعال (BG) (در مقادیر 5 و 10 درصد وزنی) برای کاربردهای مهندسی بافت عصب بود. شکل، ساختار و خواص مکانیکی نانوالیاف کامپوزیتی ریسیده شده، به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آزمون های سنجش خواص مکانیکی مشخص شد. در آزمون کشت سلولی برون تنی، سلول های بنیادی کارسینومای جنینی (رده P19) بر روی داربست الکتروریسی شده کشت داده شد. نتایج نشان داد که وجود نانولوله کربنی و نانو ذرات شیشه زیست فعال بر شکل نانوالیاف کیتوسان/پلی وینیل الکل تاثیر چندانی نمی گذارد. بیشترین استحکام کششی (9/7 مگاپاسکال) در نمونه کامپوزیتی با 5 درصد وزنی نانوذرات شیشه زیست فعال، مشاهده شد. هم چنین نتایج این پژوهش نشان داد که نانولوله های کربنی و نانوذرات شیشه زیست فعال ترکیب شده در داربست های نانوالیاف کیتوسان/پلی وینیل الکل با قطر نانومتری و تخلخل بالا می تواند ضمن تامین خواص مکانیکی مناسب، بستر مناسب برای رشد سلولی را نیز فراهم کند و به طور بالقوه گزینه ای بسیار مناسب برای استفاده در مهندسی بافت عصب باشد.
    کلیدواژگان: نانوالیاف، کامپوزیت، نانولوله کربنی، نانوذرات شیشه زیست فعال، الکتروریسی
  • سویل دلجوان، مهدی قاسمی کاکرودی، محمد جواد زرودی، فیروز رضایی صفحات 47-55
    پروسکایت ها به دلیل داشتن عیوب ذاتی اکسیژن از مهم ترین غشاهای هادی اکسیژن هستند که در ساخت راکتورهای غشایی اکسیداسیون جزئی متان مد نظر قرار می گیرند. بررسی اثر دپه کردن فاز پروسکایت برای داشتن عیوب اکسیژن بیش تر و افزایش سرعت انتشار اکسیژن از غشا، در کنار حفظ پایداری ساختار همواره از محورهای اصلی پژوهش در این زمینه بوده است. در این پژوهش بر اساس محاسبه اثر دپانت بر میزان انحراف از ساختار ایده آل، کاتیون تانتالم به عنوان دپانت مناسب فاز پروسکایت Ba(Co0.8Fe0.2)O3−δ انتخاب شد. بررسی ها اثر این دپانت را در افزایش حجم عیوب با وجود بهبود ضریب انبساط حرارتی و بدون کاهش قدرت پیوند نشان می دهد. بر اساس نتایج، ترکیب Ba(Co0.7Fe0.2Ta0.1)O3−δ ترکیب مناسبی در ساخت غشاهای راکتورهای اکسیداسیون جزئی متان است.
    کلیدواژگان: غشا، پروسکایت، پایداری، هدایت اکسیژن، حجم عیوب
  • مهدی شمسی، نادر نظافتی، سیامک زواره، علی زمانیان صفحات 57-69
    الیاف شیشه زیست فعال بر پایه ترکیب (64 درصد مولی سیلیکا، 31 درصد مولی اکسید کلسیم و 5 درصد مولی اکسید فسفر) به روش سل ژل و با استفاده از فرایند الکتروریسی تهیه شدند. برای بررسی ترکیب فازی شیشه، پیوندهای موجود در ترکیب، ریخت (مورفولوژی) و سطح ویژه الیاف به ترتیب از تکنیک های پراش پرتو ایکس، طیف سنجی مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، نانومتری بودن قطر الیاف بعداز عملیات حرارتی را تایید کرد. آزمونهای پراش پرتو ایکس و طیف سنجی مادون قرمز به ترتیب غیربلورین (آمورف) بودن ساختار و حضور گروه های سیلانول در ترکیب شیشه را اثبات کرد. برای بررسی زیست فعالی و تخریب پذیری، الیاف شیشه زیست فعال درون مایع شبیه سازی شده بدن برای دوره های زمانی گوناگون غوطه ور شدند. تشکیل لایه هیدروکسی آپاتیت بر روی سطح الیاف، به کمک روش های شناسایی مختلف تایید شد. میزان تخریب پذیری نیز با اندازه گیری وزن نمونه ها قبل و بعد از غوطه وری در مایع شبیه سازی شده بدن صورت گرفت که نتایج آن نیز تشکیل هیدروکسی آپاتیت روی الیاف را تایید کرد. در ادامه سلول های استئوبلاست استخوانی انسان از نوعMG-64 بروی سطح الیاف شیشه زیست فعال کشت داده شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی اتصال و چسبندگی سلول ها استفاده شد. نتایج تصاویر حاصل، اتصال و چسبندگی مناسب سلول ها بر روی سطح نمونه را نشان داد. نتایج آزمون های تکثیر سلولی و فعالیت آلکالین فسفاتاز حاکی از آن بود که سلول ها از قابلیت رشد و تکثیر مناسبی بر روی الیاف برخوردار بودند.
    کلیدواژگان: الیاف شیشه زیست فعال، الکتروریسی، هیدروکسی آپاتیت، کشت سلول
  • وحید رجایی، کیوان رئیسی، مرتضی شمعانیان، حامد رشتچی صفحات 71-81
    در این پژوهش پوشش های نانوبلوری آلیاژ نیکل- مولیبدن به روش رسوب دهی الکتریکی و از حمام سیترات – آمونیاکی، با اعمال چگالی جریان های 30، 60 و mA/cm2 100 بر روی زیر لایه فولادی ایجاد شدند. نتایج نشان داد که پوشش های ایجاد شده یکنواخت و فشرده هستند و افزون بر آن با افزایش چگالی جریان پوشش دهی، مقدار مولیبدن آلیاژ و بازده جریان کاهش پیدا می کنند. تحلیل پراش پرتو ایکس نشان داد که تمامی پوشش ها، محلول جامدی از مولیبدن در نیکل و با اندازه دانه 5- 9 نانومتر بودند. هم چنین صفحه بلوری (111) برای نیکل بیشترین شدت در طیف پراش پرتو ایکس را داشت. بررسی زبری پوشش های به دست آمده نشان داد که با افزایش چگالی، زبری این پوشش ها افزایش یافته است. بررسی رفتار خوردگی گویای کاهش چگالی جریان خوردگی زیرلایه با اعمال پوشش های آلیاژی نیکل- مولیبدن بود. افزون بر این با افزایش مقدار مولیبدن پوشش، چگالی جریان خوردگی کاهش یافت که کمترین مقدار مربوط به پوشش با مقدار 13 درصد اتمی مولیبدن بود.
    کلیدواژگان: آلیاژ نیکل، مولیبدن، رسوب دهی الکتریکی، زبری، ریخت، چگالی جریان
  • داود یزدانی، سیدیوسف احمدی بروغنی صفحات 83-97
    در این پژوهش، یک مدل سه بعدی اجزاء محدود برای نانولوله های کربنی تک دیواره آرمچیر، زیگزاگ و کایرال پیشنهاد شده است. برای ایجاد مدل اجزاء محدود، گره ها در محل اتم ها جایگزین شده، پیوندها به عنوان جزء تیر الاستیک سه بعدی مدل سازی شده است. با استفاده از این مدل تاثیر کایرالیتی و عیب استون- ولز بر استحکام نهایی (تنش نهایی و کرنش نهایی) نانولوله کربنی تک دیواره بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که این عیب استحکام نهایی نانولوله آرمچیر را به شدت کاهش می دهد، اما تاثیر بسیار کمی بر استحکام نهایی نانولوله زیگزاگ می گذارد. بر اساس نتایج، مسیر رشد ترک در نانولوله های زیگزاگ و آرمچیر به ترتیب دارای زاویه 90 و 45 درجه نسبت به محور طولی نانولوله است.
    کلیدواژگان: نانولوله کربنی، روش اجزاء محدود، عیب استون، ولز، استحکام نهایی
  • سید بهزاد حسنی، فتح الله کریم زاده، محمدحسین عنایتی، منصور برونی صفحات 99-107
    در این پژوهش از فرایند جوش کاری قوسی تنگستن برای روکش کاری1 و ترمیم سطح آلیاژ ریختگی منیزیم C91AZ استفاده شد. در ادامه برای بررسی تاثیر بهبود خواص ریزساختاری بر خواص سایشی، فرایند اصطکاکی اغتشاشی و عملیات حرارتی T6 بر ناحیه روکش کاری شده، اعمال شد. نتایج ریزسختی سنجی گویای افزایش میانگین سختی با فرایند روکش کاری و سپس افزایش سختی ناحیه روکش کاری شده با فرایند اصطکاکی اغتشاشی و در نهایت افزایش بیشینه میانگین سختی در ناحیه روکش کاری شده پس از اعمال عملیات حرارتی T6 بود. نتایج آزمون سایش نشان داد فرایند روکش کاری موجب بهبود خواص سایشی آلیاژ شده است. پس از اعمال فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر ناحیه روکش کاری شده، بهبود بیش تری در مقاومت سایش ناحیه روکش کاری شده حاصل شد. در نهایت بهترین خواص سایشی با اعمال عملیات حرارتی به دست آمد.
    کلیدواژگان: روکش کاری، ترمیم، فرایند اصطکاکی اغتشاشی، عملیات حرارتی، سایش
  • علیرضا خانجانی، علی قاسمی، مرتضی هادی صفحات 109-119
    در این پژوهش لایه های نازک نئودمیوم آهن بور با لایه بافر و لایه محافظ تنگستن بر زیرلایه Si/SiO2 به روش پراکنش امواج رادیویی مگنترونی تولید شد. سیستم ایجاد شده در دماهای 450، 500، 550، 600 و 650 سانتی گراد در خلاء تحت عملیات بلوری شدن قرار گرفت. آنالیزفازی لایه ها توسط پراش پرتو ایکس بررسی شد و وجود فاز Nd2Fe14B بدون هیچ نوع فاز ثانویه دیگری تایید شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی سطح مقطع پوشش و دانه بندی لایه ها به طور دقیق مورد بررسی قرار گرفت. ریخت سطح لایه ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی بررسی شد. خواص مغناطیسی لایه شامل نیروی پسماندزدا، مغناطش اشباع و سطح حلقه پسماند توسط مغناطومتر ارتعاشی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که با آنیل در دمای 400 درجه سانتی گراد، ساختار لایه غیربلورین است. با افزایش دمای آنیل به 550 درجه سانتی گراد بالاترین شدت قله به دست می آید و با افزایش بیش تر شدت کاهش می یابد. با افزایش دمای آنیل اندازه دانه افزایش می یابد که بر میزان نیروی پسماندزدا موثراست. با افزایش دمای آنیل به 600 درجه سانتی گراد نیروی پسماندزدا عمودی افزایش می یابد و با ازدیاد بیش تر دمای آنیل مقدار این متغیر به علت افزایش بیش از حد اندازه دانه ها کاهش می یابد. با توجه به خواص مغناطیسی و ساختاری لایه ها می توان نتیجه گرفت که لایه آنیل شده در دمای 600 درجه سانتی گراد دارای دلخواه ترین خواص مغناطیسی و ساختاری است.
    کلیدواژگان: لایه نازک، نئودمیوم آهن بور، نیروی پسماندزدا
|
  • S. Gholipour, S.R. Hosseini, R. Shoja Razavi Pages 1-10
    This study aims at investigation of the hydrogen damage after dissolution annealing and two-stage aging in aluminum 7075 alloy. Dissolution annealing was performed at 500 to 575 °C for duration of 1 to 20 hours. The first stage of two-stage aging was performed at 180, 200 and 220 °C for 30 minutes. The second stage was carried out at 120 and 150 °C for 10, 15 and 20 hours. Structural characteristics and chemical composition of precipitates was investigated using SEM and EDS methods, respectively. Reduction of the tensile strength in T6 process after hydrogenation reached to 150 MPa, although it decreased only, about 50 MPa in the two-stage process. Overall, tensile strength after hydrogen charging was significantly increased in the two-stage aging compared to the T6 process.
    Keywords: Two, stage aging, Dissolution annealing, Aluminum 7075, Hydrogen damage
  • M. Jafarian, M. Paidar, M. Jafarian Pages 11-21
    In this study, microstructure and mechanical properties of diffusion joints between 5754, 6061 and 7039 aluminum alloys and AZ31 magnesium alloy were investigated. Diffusion joints were done between the alloys at 440 °C, for duration of 60minutes, at 29 MPa pressure and under 1×10-4 torr vacuum. The interface of joints was studied using optical (OM) and scanning electron microscopy (SEM) equipped with EDS analysis and the line scan. According to the results of EDS analysis, the presence of intermetallic compounds including Al12Mg17, Al3Mg2 and their mixture was observed at the diffusion zone. Also, according to the results of the line scan, the hardness value of aluminum alloys has a considerable effect on diffusion of the magnesium atoms toward aluminum alloy and the greatest diffusion of magnesium was observed when 6061 aluminum alloy was used. More diffusion resulted in a stronger bond between atoms of magnesium and aluminum, and maximum strength of approximately 42 MPa was obtained when 6061 aluminum alloy was used.
    Keywords: Aluminum alloys, AZ31 Magnesium, Diffusion bonding, Mechanical properties, Microstructure
  • A. Abdolahi, M. R. Saeri, F. Tirgir, A. Doostmohammadi, H. Sharifi Pages 23-33
    In this study, NBG was successfully achieved through a sol-gel technique, and to further improve its dispersibility, a crylate coupling agent was coupled onto the surface of the NBG. The 3-(Trimethoxysilyl)Propylmethacrylate coupling agent was used to the surface modification of the synthesized NBG by a wet-chemical method in a dynamic inert nitrogen atmosphere. The surface properties of the biomaterials before and after modification were characterized and compared using FTIR and AFM techniques. The characteristic peaks in FTIR spectra indicated that –CH2, –CH3 and C=O groups appeared on the surface of modified NBG, and also, AFM analysis revealed that the dispersibility of surface modified NBG was improved, significantly. The above results proved that the desired groups of 3-(Trimethoxysilyl)Propyl methacrylate had been covalently bonded onto the surface of NBG. Besides, a nanocomposite scaffold was synthesized using the synthesized NBG and polyurethane foam as raw materials. The morphology of pores, porosity contents, compress strength and bioactivity of the scaffold were studied. The results showed that the biological scaffolds for use in bone tissue engineering with the basic requirements (90% porosity and 200-600 μm pore diameter) were successfully prepared. The polymer component had no effect on the relationship between the scaffold pores and bioactivity of bioglass nanoparticles. Improvement of compressive strength and proper bioactivity of the resulted scaffold showed that it is an acceptable candidate for biomaterials applications.
    Keywords: Bioactive glass, Biological Scaffold, Composite, Nano particles, Sol, Gel, Surface modification
  • S. Nikbakht Katouli, A. Doostmohammadi, F. Esmaeili Pages 35-46
    The aim of this study was to fabricate carbon nanotube (CNT) and bioactive glass nanoparticles (BG) (at levels of 5 and 10 wt%) incorporated electrospun chitosan (CS)/polyvinyl alcohol (PVA) nanofibers for potential neural tissue engineering applications.The morphology, structure, and mechanical properties of the formed electrospun fibrous mats were characterized using scanning electron microscopy (SEM) and mechanical testing, respectively. In vitro cell culture of embryonal carcinoma stem cells (P19) were seeded onto the electrospun scaffolds. The results showed that the incorporation of CNTs and BG nanoparticles did not appreciably affect the morphology of the CS/PVA nanofibers. The maximum tensile strength (7.9 MPa) was observed in the composite sample with 5 %wt bioactive glass nanoparticles. The results suggest that BG and CNT-incorporated CS/PVA nanofibrous scaffolds with small diameters, high porosity, and promoted mechanical properties can potentially provide many possibilities for applications in the fields of neural tissue engineering and regenerative medicine.
    Keywords: Nanofibers, Composite, Carbon nanotube, Bioactive glass nanoparticles, Electrospinning
  • S. Deljavan, M. G. Kakroudi, J. Zaroodi, F. Rezaei Pages 47-55
    Perovskite structures including oxygen vacancies are the most important group of the oxygen preamble membranes. These membranes have potentially attractive applications in the membrane reactors for partial oxidation of methane. Doping Perovskite phase in order to increase the oxygen vacancies and oxygen permeation, besides Perovskite structure stability, has been the main approach of the recent researches. In this research, tantalum was chosen as the appropriate dopant for Ba(Co0.8Fe0.2)O3−δ Perovskite phase, according to the tolerance factor calculations. The X ray patterns of synthesized Ba (Co0.7Fe0.2Ta0.1)O3−δ indicate that the Perovskite structure was formed. Powder density, thermal expansion coefficient measurements and bond strength studies using FT-IR analysis revealed that the chosen dopant not only increases the oxygen vacancies volume but also reduces the thermal expansion coefficient without significant changes of bond strength. Results showed that the novel Ba (Co0.7Fe0.2Ta0.1) O3−δ is a good choice for the membrane fabrication of methane partial reduction reactors.
    Keywords: Membrane, Perovskites, Stability, Oxygen permeability, Defect volume
  • M. Shamsi, N. Nezafati, S. Zavareh, A. Zamanian Pages 57-69
    Ternary (%mol) (64SiO2-31CaO-5P2O5) system of sol-gel derived bioactive glass fibers was prepared by electrospinning method. X-ray Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and nitrogen adsorption test (BET) analyses were performed to investigate the phase and chemical group of the composition, morphology of the surface and specific surface area of the fibers, respectively. SEM observations confirmed that the fibers were nano size. The amorphous nature and the presence of silanol groups in the composition were confirmed by XRD and FTIR, respectively. Apatite formation and biodegradability of the fibers were studied using various analyses after different days of soaking in simulated body fluid (SBF). The results affirmed the presence of apatite layers on the surface of the fibers. Cell culture evaluation indicated that MG-64 human osteoblast-like cells were attached and spread well on the surface. Furthermore, cell viability and cell growth demonstrated that the cells were grown and reproduced well on the fibers.
    Keywords: Bioactive glass fibers, Electrospinning, Hydroxyapatite, Cell culture
  • V. Rajaei, K. Raeissi, M. Shamanian, H. Rashtchi Pages 71-81
    In this study, Ni-Mo nanocrystalline alloys were prepared on steel substrates by electrodeposition method from citrate-ammonia bath by applying current densities 30, 60 and 100 mA/cm2. Results indicated that the obtained coatings were uniform and compact. Moreover, molybdenum content in the alloy and current efficiency decreased with increasing electrodeposition current density. X-ray diffraction analyses indicated that all coatings were composed of face-centered cubic solid solution of molybdenum in nickel with grain size of 9-5 nanometer. Moreover, the most intensive plane in X-ray diffragtogram was (111). On the othe hand, roughness measurements indicated that surface roughness escalated with increasing current density. Corrosion behavior study showed decrease in corrosion current density of substrate with applying Ni-Mo alloy coatings. In addition, corrosion current density reduced with increasing molybdenum content of the coating and the minimum amount was related to the coating with 13 atomic percent molybdenum.
    Keywords: Nickel, Molybdenum Alloy, Electrodeposition, Morphology, Current Density
  • D. Yazdani, S.Y. Ahmadi Brooghani Pages 83-97
    In this study, a three-dimensional finite element (FE) model for armchair, zigzag and chiral single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) is proposed. To create the FE models, nodes are placed at the locations of carbon atoms and the bonds between them are modeled using three-dimensional elastic beam elements. The FE model is used to investigate the influence of chirality and Stone-Wales defects on the ultimate strength (Ultimate stress and ultimate strain) of SWCNTs. Results indicate that Stone-Wales defect significantly reduces the ultimate stress and strain of armchair CNTs. But this defect has a negligible effect on the ultimate strength of zigzag nanotubes. Based on the results, the crack growth path in zigzag and armchair nanotubes have 90 and 45 degree angle to the long axis of the nanotube, respectively.
    Keywords: Carbon nanotubes, Finite element method, Stone, Wales defect, Ultimate strength
  • B. Hassani, F. Karimzadeh, M. Enayati, M. Borouni Pages 99-107
    In this study, TIG welding was used to clad and repair the surface of cast AZ91C magnesium alloy. Then, friction stir processing and T6 heat treatment wrer applied on the welded region. Microhardness results showed an improvement in the mean hardness of welded zone and also FSPed zone. Increase in the mean microhardness of the welded zone after T6 heat treatment to the maximum value was also concluded. The results of wear test showed that the wear resistance of the welded area was improved. Further improvement in wear properties was obtained after friction stir processing and T6 heat treatment.
    Keywords: Clad, Repair, Friction stir processing, Heat treatment, Wear
  • A. Khanjani, A. Ghasemi, M. Hadi Pages 109-119
    In the present research NdFeB thin films coupled with buffer and capping layer of W were formed on Si/SiO2 substrate by means of RF magnetron sputtering. The system was annealed at vaccum at different temperatures of 450, 500, 550,. 600 and 650 °C Phase analysis was carried out by XRD and it was found that NdFeB was formed without the formation of any kind of secondary phase. The cross sectional and grain size of the thin films were measured by scanning electron microscopy. Morphological studies were performed by atomic force microscopy. Magnetic properties of thin films including coercivity, saturation of magnetization and hysteresis area were evcaluated by vibrating sample magnetometer. It was found that by annealing at 400 °C the amorphous layer was formed.The highest intensity of peaks was formed at 550 °C and with an increase in temperature the intensity was declined. The grain size was increased by temperature and had an impact on the coercivity. With an increase of temperature up to 600 °C, perpendicular coercivity was increased and then by further increase of temperatute, coercivity was reduced. Based on the obtained data the temperature of 600 °C was selected as the optimum annealing temperature for reaching enhanced structural and magnetic feature.
    Keywords: Thin film, NdFeB, Coercivity