فهرست مطالب

مجله مواد نوین
سال چهارم شماره 3 (پیاپی 15، بهار 1393)

  • تاریخ انتشار: 1392/12/28
  • تعداد عناوین: 9
|
  • بهینه سازی شرایط آزمایش باروش آماری تاگوچی برای ساخت نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت به روش سل-ژل
    خدیجه یوسفی*، سید مجتبی زبرجد، جلیل وحدتی خاکی صفحات 1-10
    هیدروکسی آپاتیت(HA) به علت خاصیت زیست فعالی به عنوان یک بیو سرامیک به گونه گسترده در پزشکی و دندانپزشکی استفاده می شود. مقدار خلوص HA بر ویژگی زیست فعالی آن تاثیر دارد و روش سل-ژل یکی از روش های مهم تولید نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت است که پارامترهای متعددی در این روش بر خلوص HA تاثیر دارد. بنابراین، در این پژوهش، نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت در شرایط گوناگون با روش سل - ژل تولید و به منظور کاهش تعداد آزمایش ها از روش آماری تاگوچی در طراحی آزمایش ها استفاده شد. سپس به وسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری ریزساختار مشاهده شد. درصد خلوص پودر تولیدی با استفاده از آنالیز تفرق اشعه ایکس تعیین گردید. بر اساس نتایج شرایط بیهنه برای تولید هیدروکسی آپاتیت با بیش ترین خلوص، دمای کلسینه °C 900، زمان کلسینه 2 ساعت، زمان هیدرولیز 72 ساعت و زمان پیرسازی 48 ساعت است. دمای کلسینه با 60 درصد مشارکت دارای بیش ترین تاثیر بر خلوص هیدروکسی آپاتیت است.
    کلیدواژگان: سل، ژل، هیدروکسی آپاتیت، بهینه سازی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • مقایسه قابلیت ماشین کاری چدن نشکن آستمپر شده (ADI) و فولاد کم آلیاژی 42CrMo4 در فرآیند تراشکاری
    محمدرضا شبگرد*، حسین عباسی ایروانلو، هادی عیوضی باقری، اسماعیل جعفری صفحات 11-20
    در این مقاله تاثیر پارامترهای ورودی (سرعت برشی و سرعت پیشروی) بر پارامترهای خروجی (انرژی ویژه تراش و زبری سطح) در فرآیند ماشین کاری چدن ADI و فولاد آلیاژی پایه کرم 42CrMo4مورد مطالعه قرار گرفته و قابلیت ماشین کاری آن ها با یک دیگر مقایسه شده است. بر اساس نتایج بدست آمده مشخص گردید که انرژی ویژه تراش در ماشین کاری چدن ADI بیش تر از فولاد 42CrMo4 می باشد و با افزایش سرعت برشی در هر دو نمونه، انرژی ویژه تراش کاهش می یابد. نتایج نشان می دهند که زبری سطح قطعات ماشین کاری شده چدنی بسیار کم تر از زبری سطح قطعات فولادی می باشد. هم چنین، به صورت مقایسه ای مشخص گردید با افزایش سرعت پیشروی، مقدار انرژی ویژه تراش برای هر دو ماده کاهش یافته و زبری سطح قطعات ماشین کاری شده افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: چدن ADI، فولاد آلیاژی 42CrMo4، انرژی ویژه تراش، زبری سطح
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تعیین شرایط بهینه سنتز نانوذرات آلیاژی آمورف Fe-B به روش احیای شیمیایی با استفاده از طراحی تاگوچی
    صابر شجری قاسم خیلی، رسول صراف ماموری* صفحات 21-28
    هدف از این پژوهش، بهینه سازی عامل های موثر بر سنتز نانوذرات آلیاژی آمورف Fe-B با روش احیای شیمیایی از مواد اولیه سولفات آهن آبدار (FeSO4.7H2O) به عنوان منبع آهن و بوروهیدرید سدیم (NaBH4) به عنوان عامل احیا کننده است. برای این منظور، از طراحی تاگوچی با ماتریس ترکیبی L9 استفاده و پارامتر اندازه گیری شده درصد آمورف شدن آلیاژ تعیین شد. چهار پارامتر تاثیرگذار در واکنش احیا به صورت سرعت افزودن محلول، غلظت محلول آبی حاوی یون آهن، دما و مقدار pH واکنش، در سه سطح در نظر گرفته شدند. از آنالیز واریانس برای دست یابی به بالاترین درصد فاز آمورف استفاده شد و شرایط بهینه برای واکنش به صورت افزودن محلول با سرعت mlit/min 5، دمای 0C10، غلظت محلول یون آهن mol/lit 1/0 و مقدار pH 7 معرفی گردید. در شرایط یاد شده، نتیجه مورد انتظار 7/96 درصد بدست آمد و آزمون تایید نیز 100 درصد آمورف شدن را نشان داد. هم چنین، غلظت محلول آبی یون آهن با مشارکت 31/55 درصد به عنوان موثرترین پارامتر تعیین شد.
    کلیدواژگان: نانوذرات، آمورف، احیای شیمیایی، آلیاژ Fe، B، طراحی تاگوچی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • پیش بینی شکست در شکل دهی تانتالوم
    علی اکبر شبانی*، سید عبدالصمد جوانمرد، نجمه احمدیان صفحات 29-38
    فرآیندهای شکل دهی فلزات در بین روش های تولید، از جایگاهی ویژه برخوردار است که پیشرفت های زیادی در تمام زمینه های آن شده است. پیش بینی نتایج فرآیندها، منجر به افزایش بهره وری و دقت و کاهش هزینه ها خواهد شد. یکی از روش های پیش بینی، نمودار حد شکل دهی است که این نمودار ابزاری موثر جهت ارزیابی حد کرنش و تعیین ناحیه شکست در شرایط گوناگون شکل دهی می باشد. از آن جایی که فلز خالص تانتالوم با دمای ذوب C°2996 یکی از فلزات دیرگداز و بسیار گرانبهاست، بررسی شکل پذیری و استخراج نمودار حد شکل دهی آن، در صنعت از اهمیتی بالا برخوردار است. در این پژوهش خواص شکل پذیری فلز تانتالوم مورد بررسی قرار گرفته و نمودار حد شکل دهی آن بدست آمده است. بدین منظور آزمایش های اریکسون و فشار بر روی نمونه های تانتالوم انجام شد و با استفاده از نتایج آن ها نمودارهای حد شکل دهی بدست آمد که این نمودارها هم خوانی خوبی با یک دیگر داشته و هم دیگر را تایید می کردند. هم چنین آزمایش کشش انجام گردید و نمودار تنش- کرنش حقیقی، ثابت کرنش سختی(n) و ضریب استحکام برای تانتالوم بدست آمد که نزدیک بودن مقدار بدست آمده برای n، به نقطه کمینه نمودار حد شکل دهی تاییدی بر صحت نمودار بدست آمده می باشد.
    کلیدواژگان: تانتالوم، نمودار حد شکل دهی، آزمایش اریکسون، آزمایش فشار، آزمایش کشش
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی تاثیر سرعت آسیاکاری بر تولید نانوکامپوزیت درجای Al2O3-ZrB2 با استفاده از روش مکانوشیمیایی
    لیلا دریس*، شهریار شرفی صفحات 39-50
    در این پژوهش اثر سرعت آسیاکاری بر سامانه احتراقی Al/ZrO2/H3BO3مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور پودرهای خام اولیه با نسبت های استوکیومتری مشخص و نسبت گلوله به پودر 1:10 با سرعت های350، 450 و500 دور بر دقیقه به مدت 15 ساعت تحت عملیات آسیاکاری قرار گرفتند. هم چنین، آنالیز حرارتی افتراقی(DSC) با نرخ گرمایش°C/min 40 بر روی نمونه ها انجام شد. به منظور بررسی فازهای تشکیل شده، آنالیز فازی XRD بر روی نمونه ها صورت پذیرفت و نتایج نشان دادند که در سرعت های پایین، کامپوزیت مورد نظر تشکیل نشده و تنها برخی از فازهای بین فلزی Al-B ظاهر شده است. هم چنین، با افزایش سرعت آسیاکاری احتمال سنتز کامپوزیت در محفظه آسیاب بیشتر خواهد شد. در نمونه آسیا شده با سرعت rpm 500 مشاهده شد که پس از 7 ساعت آسیاکاری سنتز کامپوزیت Al2O3-ZrB2 در محفظه آسیاب، طی یک واکنش انفجاری (به شدت گرمازا) انجام گرفت. ریخت شناسی کامپوزیت سنتز شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی، SEM، بررسی شد که ساختار کاملا متخلخل را نشان داد. میانگین اندازه دانه ها برای دو جزء کامپوزیتی آلومینا و بورید زیرکونیم با استفاده از روش ویلیامسون-هال به ترتیب 58 و 42 نانومتر محاسبه شد.
    کلیدواژگان: بوریدزیرکونیم، سنتز مکانوشیمیایی، آنالیز حرارتی افتراقی، کامپوزیت درجا
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • مطالعه تاثیر فعال سازی مکانیکی سطح فولاد ساده کربنی بر خواص حفاظتی پوشش فسفاته Zn اعمالی و بهبود چسبندگی رنگ
    لیلا فتح یونس*، مازیار آزادبه صفحات 51-66
    در این مقاله تاثیر روش های گوناگون آماده سازی سطح فولاد ساده کربنی، نظیر سنباده زنی با ورق سنباده شماره 180، ماسه پاشی و ساچمه پاشی بر روی ساختار پوشش اعمالی مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، نشان دادند که عملیات ساچمه پاشی تاثیری منفی روی ساختار پوشش بدست آمده داشته، سبب درشت تر شدن و توزیع نایکنواخت بلور های فسفاته گردید. از سوی دیگر، مشاهده شد که عملیات ماسه پاشی با تشکیل نیم رخ زبری مناسب بر روی سطح، سبب افزایش مراکز جوانه زنی بلور های فسفاته در مقایسه با آماده سازی سطح به وسیله سنباده زنی شده و در نتیجه، پوششی ریز دانه و متراکم تر بدست آمد. نتایج آزمون های خوردگی نظیر پلاریزاسیون، طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و آزمون پاشش نمک نیز نشان دادند که پوشش های متراکم و ریزدانه تر، سبب افزایش خواص حفاظتی شدند. هم چنین، بررسی کیفیت چسبندگی رنگ در دو حالت تر و خشک برای دو نوع رنگ هوا خشک (سیستم اپوکسی-پلی یورتان) و هم چنین، رنگ کوره ای (آلکید- ملامین (سری YS))، نشان داد که تغییر بافت سطحی فلز پایه و ساختار پوشش فسفاته، چسبندگی رنگ را به گونه ای چشمگیر تحت تاثیر قرار می دهند. بدین صورت که آماده سازی سطح به وسیله عملیات ساچمه پاشی به دلیل ایجاد زبری زیاد بر روی سطح، سبب آسیب رساندن به لایه رنگ اعمالی در مراحل بعدی پوشش دهی توسط رنگ شد، اما در مقابل، فعال سازی سطح توسط عملیات مکانیکی ماسه پاشی، سبب ایجاد اتصال قوی بین زیر لایه و رنگ گردید. پوشش فسفاته نیز به ایجاد اتصال قوی بین لایه رنگ و زیر لایه کمک کرده و با کاهش اندازه بلورهای فسفاته، کیفیت چسبندگی بهبودی بیش تر یافت.
    کلیدواژگان: فولاد کربنی، پوشش فسفاته روی، فعال سازی مکانیکی سطح، پوشش ریز دانه، مقاومت به خوردگی، چسبندگی رنگ
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • افزایش شدید خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم 2024 با اعمال یک پاس نورد سرد
    میثم میرزایی، محمدرضا روشن*، سیروس جوادپور صفحات 67-78
    آلیاژهای قابل پیرسختی به دلیل وجود رسوبات ریز و پراکنده، خواص مکانیکی مناسبی از خود نشان می دهند. این آلیاژها به دلیل تشکیل رسوبات و مناطق GP به سختی مورد تغییر شکل پلاستیک شدید قرار می گیرند. در این پژوهش تاثیر عملیات نورد سرد روی آلیاژ 2024 آلومینیوم در شرایط عملیات محلولی شده بررسی شد. نتایج نشان دادند چنانچه عملیات نورد سرد بلافاصله پس از آبدهی به ماده اعمال شود، امکان انجام نورد با کرنش زیاد در دمای محیط فراهم می گردد. افزون بر این، در نتیجه کرنش بالا تنها با اعمال یک پاس نورد توزیعی مناسب از رسوبات در جهت نورد تشکیل شده که باعث افزایش چشمگیر استحکام ماده و کاهش قابل ملاحظه زمان پیرسازی می گردد.
    کلیدواژگان: آلیاژهای قابل پیرسختی، نورد سرد، خواص مکانیکی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تحلیل ترمودینامیکی سینتر بدون فشار نانوکامپوزیت B4C-Si به کمک نرم افزار Factsage
    مینا سعیدی حیدری*، حمیدرضا بهاروندی، ناصر احسانی صفحات 79-90
    در این مقاله، سینتر بدون فشار نانوکامپوزیت B4C-Si مورد پژوهش قرار گرفته است. ابتدا، پیش از انجام هر گونه عملیات آزمایشگاهی و با استفاده از نرم افزارهای Factsage و HSC، مقدار تغییرات انرژی آزاد واکنش ها و در نتیجه، انجام پذیری آن ها مورد بررسی قرار گرفت. سپس ترکیب هایی حاوی 10-5/2 درصد وزنی سیلیسیم تحت فشار پرس تک محوره قرار گرفته و به روش سینتر بدون فشار در دمای 2200 درجه سانتی گراد سینتر شدند. برای بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه ها، آزمون های تعیین دانسیته، میکرو سختی سنجی و تعیین مدول و چقرمگی شکست انجام گرفت. هم چنین، برای مطالعه ریزساختار نمونه ها، تصاویر میکروسکوپی آن ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی تهیه شد. نتایج بدست آمده از نمونه ها نشان دادند که بهترین خواص برای نمونه حاوی 5/7 درصد وزنی سیلیسیم با دانسیته نسبی 92 درصد، سختی GPa 2/32، مدول الاستیک GPa 45/308 و چقرمگی شکست MPa.m1/209/4 بدست آمده است.
    کلیدواژگان: نانو کامپوزیت، کاربید بور، سیلیسیم، سینتر بدون فشار، Factsage
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • توزیع کاتیونی، شاخصه های ساختاری و گشتاور مغناطیسی در ساختار کریستالی اسپینل فریت لیتیم- روی تولید شده به روش احتراقی گلیسین- نیترات
    نرگس برهان*، خلیل الله قیصری، حسین محسنی صفحات 91-102
    در این پژوهش، پودر فریت نانو ساختار Li-Zn با ترکیب شیمیایی Li0.5ZnxFe2.5-xO4 (به ازای مقادیر گوناگون x از 0 تا 5/0) با استفاده از فرایند احتراقی گلیسین- نیترات تولید شد. در این فرایند، از گلیسین به عنوان سوخت و از نیترات به عنوان اکسنده استفاده شد. پارامتر موقعیت شبکه ای اکسیژن، پارامتر شبکه و اندازه بلورک پودرهای تولیدی به کمک روش آنالیز تحلیل طیفی ریتولد از الگوهای پراش پرتو ایکس بدست آمد. فاصله های بین یونی و زاویه پیوندها با استفاده از پارامتر شبکه و پارامتر موقعیت شبکه ای اکسیژن محاسبه شد. گشتاور مغناطیسی برآیند نیز به ازای واحد فرمول در ساختار کریستالی اسپینل به کمک نتایج مغناطش سنج نمونه مرتعش(VSM) محاسبه شد. نتایج ساختاری بیانگر تولید موفقیت آمیز فریت های نانوساختار لیتیم-روی با اندازه بلورک هایی در محدوده 29 تا 59 نانومتر است. مغناطش اشباع و گشتاور مغناطیسی تا غلظت روی معادل با 2/0 روند صعودی را طی کرده و در مقادیر بیش تر روی، روند کاهشی را نشان می دهد. این رفتار در ویژگی های مغناطیسی یاد شده، تبعیت ساختار مغناطیسی فریت های تولیدی را تا غلظت روی 2/0 از «مدل نیل» و در مقادیر بیش تر از 2/0 از «مدل یافت-کیتل» نشان می دهد.
    کلیدواژگان: فریت لیتیم، روی، فرایند گلیسین، نیترات، توزیع کاتیونی، روش تحلیل طیفی ریتولد
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Taguchi Statistical Method to Optimize the Experimental Conditions for the Nano Hydroxyapatite Production by Sol - Gel Method
    Kh. Y.*, S.M. Z, J. V. Pages 1-10
    Hydroxyapatite (HA) is a ceramic with wide application in medical and dentistry due to its most important feature، bioactivity. So، researchers have tried to customize its properties such as bioactivity، mechanical strength، solubility and sinter-ability by controlling its composition، morphology and particle size. The present work deals with the synthesis of HA fabricated by calcium nitrate tetra hydrate (Ca(NO3) 2·4H2O and triethyl phosphate (C2H5O) 3PO4، through sol–gel method. In sol-gel method several parameters affect on the purity of HA. Since various factors، e. g. pH، aging time، calcining temperature، etc.، influencing the purity of the HA، Taguchi robust design method of system optimization was used to determine the percent of contribution (%ρ) of each factor. It was found that the calcinning temperature had the most influence on the purity (60%).
    Keywords: Sol – Gel_Hydroxyapatite_Optimize
    Abstract View Paper Original: Persian
  • The Comparative Study of ADI Machinability with 42CrMo4 Steel in Turning Process
    M. Sh*, H. A., H. A., A. J. Pages 11-20
    This paper studies، the effect of input parameters (cutting speed and feed rate) on the output parameters (cutting special energy and surface roughness) in machining of ADI cost iron and 42CrMo4 steel and the machinability of these materials compared. Based on the results it was found that ADI cutting special energy is greater than 42CrMo4 steel and with increasing cutting speed in both types of materials، cutting special energy decreases. Also، the results show that ADI surface roughness is much less than the surface roughness of 42CrMo4 steel parts. The comparison was determined with increasing feed rate cutting special energy for both materials decreased and surface roughness of machined components increase.
    Keywords: ADI, 42CrMo4, cutting special energy, surface roughness
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Optimizing Parameters for Chemical Synthesis of Fe-B Alloy Nanoparticles by Taguchi Method
    S. Sh, R. S.* Pages 21-28
    The aim of this work is to optimize the factors affecting amorphization in synthesis of Fe-B alloy nanoparticles through chemical reduction with iron sulfate hydrated (FeSO4. 7H2O) as a source of iron and sodium borohydride (NaBH4) as a reducing agent. Taguchi method with combined L9 orthogonal array was implemented and amorphization degree was considered as the property to be optimized. Four effective factors were determined such as addition rate، reaction temperature، Fe2+ ions concentration، and pH in three levels. Analysis of variance (ANOVA) was carried out over the test results and the optimal condition was determined as، follows; adding rate: 5 mlit/min، reaction temperature: 10 °C، Fe2+ ions concentration: Addition of Solution at rate of 5 mlit/min، Reaction temperature 10 °C، Fe2+ ions concentration 0. 1 mol/lit and reaction pH of 7. In the foregoing condition، the expected result was 96. 7% and the confirmation test reached 100% amorphization degree. Moreover، Fe2+ ions concentration with 55. 31% contribution percent was stated as the most effective factor.
    Keywords: Nanoparticles, Amorphous, Chemical reduction, Fe, B alloy, Taguchi method
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Prediction of Failure in Forming of Tantalum
    A. Sh*, S.A. J, N. A. Pages 29-38
    Forming limit diagram (FLD) is an effective tool to evaluate the limiting strain in various conditions. In this study the formability of tantalum has been investigated and led to forming limit diagram of tantalum. For this propose three groups of tests has been carried out on the tantalum. At first، Erichsen test has been performed on sheets of tantalum to obtain the forming limit diagram (FLD). Then for evaluating the result of Erichsen test، compression test has been carried out. The obtained FLD of Erichsen test presented a good conformity with the FLD from compression test. In addition، the strain-hardening exponent، n، for tantalum has been obtained from tensile test. The n value from results of tensile test is close to the minimum point of forming limit diagram that indicate the strain-hardening exponent.
    Keywords: Tantalum, FLD, Tensile Test, Erichsen Test, Compression Test
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Effect of Milling Speed on Fabrication Al2O3-ZrB2 in Situ Nano-Composite Powder Via Mechanochemical Synthesis
    L. D.*, Sh. Sh Pages 39-50
    In this study the effect of milling speed on Al/ZrO2/H3BO3 combustion system is evaluated. The powders were milled at different speed (350، 450 and 500 rpm) for 15 hours. Also، differential thermal analysis (DSC) was performed on the samples. In order to investigate the formed phases، XRD phase analysis was done on the samples. The results showed that the formation of composite has not been achieved at low speeds، and only some intermetallic phases (such as Al-B) were appeared. Also، by increasing the speed of milling، the probability of composite synthesis (in the chamber) will increase. However، increasing the milling speed up to 500 rpm leads to the formation of the composite inside the mill by mechanochemical method with releasing substantial amount of heat. Scanning electron microscopy results show that the morphology of the synthesized composite is highly porous one. The average grain size of alumina and zirconium borides were measured 58 and 42 nm، respectively.
    Keywords: Zirconium Diboride, Mechanochemical Synthesis, DSC, In, Situ Composite
    Abstract View Paper Original: Persian
  • A Study on the Effect of Mechanical Activating of Plain Carbon Steel Surface on the Protection Properties of Applied Zinc Phosphate Coating and Paint Adhesion Improvement
    L. F.Y.*, M. A. Pages 51-66
    In this paper، the effect of mechanical surface preparation such as grinding of surface by 180 grade emery papers، sand blasting and shot blasting on the quality of zinc phosphate coating is discussed. The investigation of formed layer by Scanning Electron Microscopy (SEM) technique shown that the very rough shot blasted surface was not created the suitable condition for applying a compact and fine-grained coating. On the other hand، Preparation of surface by sand blasting produced a great number of active centers on the surface and therefore reduced the final size of phosphate crystallites in comparison with grinding operation. Furthermore، the protection properties of samples were described and compared through the neutral salt spray (NSS) test and the electrochemical measuring techniques such as polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). The results showed that surface preparation operation by sand blasting before phosphating، has evident influence on improving corrosion resistance. Also، the dry adhesion investigation of two diverse paint types including air dry paint (Epoxy-Polyurethane) and oven paint (alkyd - melamine paint، (Series YS)) shown that sandblasting of surface، before applying coating، improved the paint adhesion
    Keywords: Plain Carbon Steel, Mechanical Activation, Zinc Phosphate Coating, Fine Grain Size Structure, Corrosion Resistance, Paint Adhesion
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Large Eenhancement in Mechanical Properties of Al 2024 Alloy After Single Rolling Pass
    M. M., M. R.*, S. J. Pages 67-78
    Age hardenable aluminum alloys exhibit appropriate mechanical properties due to the formation of finely dispersed precipitates. Combination of various forming methods and heat treatment (thermomechanical processing) produce finer dispersion of precipitates. In this study influence of cold rolling on the mechanical properties of solution treated 2024 Al alloy was investigated. The results show if the samples are cold rolled immediately after quenching the roll processing could be performed successfully with higher strains. Therefore، fine dispersion of precipitates formed dynamically in the rolling direction that results inlarge enhancement in the strength of the material.
    Keywords: Age Hardenable Alloys, Cold Rolling, Mechanical Properties
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Thermodynamic Analysis of Pressureless Sintering of B4C-Si Nano Composite by Factsage Software
    M. S.*, H. B., N. A. Pages 79-90
    In this article، pressureless sintering of B4C-Si nano composite has been investigated. At first before beginning any laboratory operation and by using Factsage and HSC softwares، the free energy changes of reactions and the ability to reaction was examined. Then composition containing 2. 5-10 wt% Si placed under uniaxial pressing and pressureless sintered at 2200°C. To evaluate the physical and mechanical properties of specimens، determination of density، micro-hardness، young modulus and fracture toughness were carried out. Also to study the microstructure of samples، microscopic images were taken by SEM. The results of the experiments showed that maximum properties were obtained for the sample containing 7. 5 wt% Si which was 92% relative density، 32. 2 GPa hardness، 308. 45 GPa elastic modulus and 4. 09 MPa. m1/2 fracture toughness.
    Keywords: Nano Composite, Boron Carbide, Silicon, Pressureless Sintering, Factsage
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Cation Distribution, Structural Parameters and Magnetic Moment in the Spinel Structure of Li-Zn Ferrite Prepared by Glycine-Nitrate Process
    N. B.*, Kh. Gh, H. M. Pages 91-102
    In this study، nanocrystalline Lithium-Zinc ferrites with the chemical composition of Li0. 5ZnxFe2. 5-xO4 (where x=0، 0. 1، 0. 2، 0. 3، 0. 4، 0. 5) was synthesized by glycine nitrate process using glycine as a fuel and nitrate as an oxidizer. Oxygen positional parameter، lattice parameter and crystallite size were estimated by Rietveld analysis of the X-ray diffraction data. Interionic distances and bound angles in the spinel structure of the as-synthesized ferrite powders were calculated using lattice parameter and oxygen positional parameter. Magnetic moment per formula unit was calculated using vibrating sample magnetometer (VSM) measurements. Phase analysis results show nanostructured Li-Zn ferrites with crystallite size in the range 29-59 nm have been formed successfully in the all samples. Saturation magnetization and magnetic moment increases with the increase in zinc concentration up to x=0. 2 and after that it decreases with the increase in zinc content. The variation of magnetic moment with Zinc content x can be explained on the basis of Neel’s theory for x=0. 0 to 0. 2 and Yafet-Kittel model for x>0. 2.
    Keywords: Lithium, Zinc Ferrite, Glycine, Nitrate Process, Cation Distribution, Rietveld
    Abstract View Paper Original: Persian