علی شانقی
-
چالش های خاصی در اثر تعامل ایمپلنت های عصبی با بافت و سیستم عصبی مرکزی انسان وجود دارد که عمدتا ناشی از تعاملات پیچیده میان مواد ایمپلنت و بافت های بیولوژیکی سیستم عصبی است. در این مقاله، به بررسی نقش حیاتی پوشش های سرامیکی حاوی پروتئین در بهبود قابلیت زیست سازگاری این ایمپلنت ها پرداخته می شود. پروتئین های موجود در سطح ایمپلنت و محیط اطراف آن به طور قابل توجهی بر واکنش بدن نسبت به ایمپلنت تاثیر می گذارند و فرآیندهای مهمی مانند التهاب، چسبندگی سلولی و یکپارچگی بافت را تحت تاثیر قرار می دهند. بنابراین، درک مکانیزم و عملکرد این پروتئین ها در پوشش های سرامیکی برای بهبود قابلیت زیست سازگاری از اهمیت بسزایی برخوردار است. طراحی پوشش های سرامیکی حاوی پروتئین هایی مانند کلاژن و پروتئین وی، که از اجزای ماتریکس خارج سلولی طبیعی الهام می گیرند، به همراه استفاده از روش های نوین اصلاح سطح مانند تک لایه های خودمونتاژ شده، پوشش های هیدروژل و سطوح نانوساختار، می تواند به توسعه ایمپلنت های عصبی موثرتری کمک کند. این پوشش ها نه تنها به بهبود پاسخ فوری بافت به ایمپلنت ها از طریق شیمی سطح و بهبود تعامل سطح ایمپلنت با بافت عصبی جراحت دیده کمک می کنند، بلکه ثبات و عملکرد طولانی مدت آن ها را نیز افزایش می دهند. این ویژگی ها برای کاربردهای مختلفی از جمله پروتزهای عصبی، ایمپلنت های مغز و تحقیقات عصبی از اهمیت بالایی برخوردار است. در نهایت، این پژوهش بر اهمیت طراحی پوشش های سرامیکی حاوی پروتئین تاکید دارد که می تواند به بهبود کیفیت زندگی افراد مبتلا به اختلالات عصبی کمک کند و راه را برای درمان های نوآورانه تر هموار سازد.
کلید واژگان: ایمپلنت عصبی، پوشش های پیشرفته پایه سرامیکی، پروتئین، قابلیت زیست سازگاری، مهندسی بافتSpecific challenges are associated with the interaction of neural implants with human tissue and the central nervous system, primarily arising from the complex interactions between implant materials and the biological tissues of the nervous system. This paper examines the critical role of protein-containing ceramic coatings in enhancing the biocompatibility of these implants. Proteins on the implant surface and in the surrounding environment significantly influence the body's response to the implant, affecting crucial processes such as inflammation, cell adhesion, and tissue integration. Therefore, understanding the mechanisms and functions of these proteins in ceramic coatings is essential for improving biocompatibility. The design of ceramic coatings that incorporate proteins such as collagen and whey protein, inspired by components of the natural extracellular matrix, along with advanced surface modification techniques like self-assembled monolayers, hydrogel coatings, and nanoscale surfaces, can lead to the development of more effective neural implants. These coatings enhance the immediate tissue response to implants through surface chemistry, improve interactions between the implant surface and damaged neural tissue, and increase their stability and long-term performance. These characteristics are vital for various applications, including neural prosthetics, brain implants, and neurobiological research. Ultimately, this research underscores the importance of designing protein-containing ceramic coatings to improve the quality of life for individuals with neurological disorders and pave the way for more innovative treatments.
Keywords: Neural Implant, Advanced Ceramic-Based Coatings, Protein, Biocompatibility, Tissue Engineering -
مجله بین المللی انجمن آهن و فولاد ایران، سال بیست و یکم شماره 2 (پیاپی 41، Summer and Autumn 2024)، صص 21 -30فولاد A36 یکی از مصالح ساختمانی پرکاربرد است که به خاطر محتوای کم کربن و قابلیت جوشکاری عالی خود شناخته شده است. با این حال، این فولاد در معرض خوردگی جوی قرار دارد، به ویژه در مناطق مرطوب و آلوده مانند تهران که گاز مونوکسید کربن رایج است. این مطالعه رفتار خوردگی فولاد A36 با عملیات shot peening را در محلول 3.5% NaCl و همچنین در همان محلول با 9 ppm CO بررسی می کند تا شرایط واقعی را شبیه سازی کند. ما آزمایش های الکتروشیمیایی مختلفی از جمله طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و قطبش پتانسیودینامیک را بر روی نمونه هایی که به مدت های مختلف غوطه ور شده بودند، انجام دادیم: 1 ساعت، 24 ساعت، 48 ساعت، 72 ساعت، 96 ساعت، 1 هفته و 2 هفته. نتایج ما نشان داد که زمان های غوطه وری طولانی تر به طور قابل توجهی مکانیسم های خوردگی مشاهده شده در نمودارهای نیوکویست را تغییر می دهد. به ویژه، عملیات shot peening مقاومت فولاد را در برابر انتقال بار و نفوذ بهبود بخشید. پس از دو هفته غوطه وری در محلول غنی از CO، چگالی جریان خوردگی نمونه های shot-peened به طرز چشمگیری از 45.7 µA/cm² به 6.5 µA/cm² کاهش یافت—کاهش قابل توجهی معادل 85.5%. مونوکسید کربن با آب واکنش نشان می دهد و اسید کربنیک تشکیل می دهد که pH را کاهش داده و محیطی اسیدی تر ایجاد می کند که واکنش های کاتدی را تسریع می کند. علاوه بر این، عملیات shot peening تنش های فشاری بر روی سطح فولاد ایجاد می کند که نفوذ یون های خورنده را محدود می کند. تحلیل طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) تشکیل ترکیبات هیدروکسید آهن روی سطح نمونه های shot-peened را تایید کرد که با محدود کردن نفوذ عوامل خورنده، مقاومت خوردگی آن ها را افزایش می دهد.کلید واژگان: فولاد A36، خوردگی جوی، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، عملیات شات پینینگ، مونوکسید کربنInternational Journal of iron and steel society of Iran, Volume:21 Issue: 2, Summer and Autumn 2024, PP 21 -30A36 steel is a widely used construction material, appreciated for its low carbon content and excellent weldability. However, it is prone to atmospheric corrosion, particularly in humid and polluted areas like Tehran with its high carbon monoxide level. This study examines the corrosion behavior of shot-peened A36 steel in both a 3.5% NaCl solution and the same solution with 9 ppm CO to mimic real-world conditions. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization were performed on samples immersed for 1, 24, 48, 72, and 96 hours as well as 1 and 2 weeks. The results showed that longer immersion times significantly altered the corrosion mechanisms in the Nyquist plots. Notably, shot peening improved the steel resistance to charge transfer and diffusion. After two weeks in the CO-rich solution, the corrosion current density of shot-peened samples dramatically decreased from 45.7 µA/cm² to 6.5 µA/cm², exhibiting an impressive reduction of 85.5%. Carbon monoxide reacts with water to form carbonic acid which lowered the pH, accelerating the cathodic reactions in more acidic medium. Additionally, shot peening applied compressive stresses on the steel surface that limited corrosive ion penetration. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analysis confirmed the formation of iron hydroxide compounds on the surface of shot-peened samples, enhancing their corrosion resistance by restricting the diffusion of corrosive agents.Keywords: A36 Steel, Atmospheric Corrosion, Electrochemical Impedance Spectroscopy, Shot Peening, Carbon Monoxide
-
مجله بین المللی انجمن آهن و فولاد ایران، سال بیستم شماره 1 (پیاپی 38، Winter and Spring 2023)، صص 63 -72پوشش های نانو ذرات TiO2 دارای خواص ضد قارچی و ضد باکتریایی مفیدی هستند که آنها را به جایگزینی قابل اعتماد برای مقاومت در برابر بروز و رشد عفونت های ویروسی، باکتریایی، انگلی یا قارچی تبدیل می کند. در این مقاله، ما با استفاده از روش رسوب ژل-سل با موفقیت یک پوشش منحصر به فرد TiO2 را بر روی بستر فولادی ملایم تولید کرده ایم تا مقاومت به خوردگی و خواص ضد قارچی آن را بهبود ببخشیم. پوشش بر روی یک بستر فولادی ملایم با تکنیک پوشش غوطه وری و به دنبال آن سه نوع مختلف نرخ خنک کننده: 1، 3 و 6 درجه سانتی گراد در دقیقه قرار گرفت. مورفولوژی فاز، ریزساختار و ترکیب پوشش ها با روش های شناسایی میکروسکوپ الکترونی روبشی پراش اشعه ایکس و گسیل میدانی مورد مطالعه قرار گرفت. رفتار خوردگی زیستی با انجام طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و تست های پلاریزاسیون پتانسیودینامیکی در محلول 0.9 درصد وزنی NaCl در دمای 37 درجه سانتی گراد برای شبیه سازی محیط تهاجمی ارزیابی شد. عملکرد ضد قارچی پوشش روی آسپرژیلوس سیاه و آسپرژیلوس فلاووس مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه ها کاهش شدت جریان خوردگی برای نمونه های پوشش داده شده از 15.8 تا 0.8 μA/〖cm〗^2 و تغییر پتانسیل مدار باز (Eocp) از -1550 میلی ولت به -391 میلی ولت، برای سرعت گرمایش و سرمایش 6 و 1 درجه سانتی گراد در دقیقه متغیر است. ، به ترتیب. تغییر Eocp به سمت مقادیر مثبت تر با کاهش نرخ گرمایش و سرمایش عملیات حرارتی، افزایش مقاومت در برابر خوردگی با کاهش تخلخل و ترک در پوشش. شایان ذکر است که خواص ضد قارچی پوشش نانوساختار TiO2 روی آسپرژیلوس نیگر و آسپرژیلوس فلاووس پس از 2 ماه به ترتیب 50 و 30 درصد است.کلید واژگان: پوشش نانوساختار Tio2، خواص ضد قارچی، آسپرژیلوس نیگر، آسپرژیلوس فلاووس، رفتار خوردگی زیستی، فولاد ملایمInternational Journal of iron and steel society of Iran, Volume:20 Issue: 1, Winter and Spring 2023, PP 63 -72TiO2 nanoparticle coatings have beneficial antifungal and anti-bacterial properties, which make them a reliable alternatives to resist against the occurrence and growth of viral, bacterial, parasitic or fungal infections. In this article, we have successfully produced a unique TiO2 coating on mild steel substrate by using sol-gel deposition technique to improve its corrosion resistance and anti-fungal properties. The coating was deposited on a mild steel substrate by a dip coating technique followed by three different type of cooling rates: 1, 3 and 6 ˚C/min. The phase morphology, micro-structure and composition of the coatings were studied by X-ray diffraction and field emission scanning electron microscopy characterization techniques. Bio-corrosion behaviour was evaluated by conducting electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization tests in 0.9 wt % NaCl solution at 37 ˚C to simulate aggressive environment. The antifungal performances of the coating have been studied on Aspergillus nigger and Aspergillus flavus. The specimens Reduction of corrosion current intensity for coated specimens varies from 15.8 to 0.8 µA/〖cm〗^2and shifting open circuit potential (Eocp) from -1550 mV to -391 mV, for heating and cooling rate 6 and 1 ˚C/min, respectively. Shifting Eocp towards more positive values by decreasing heating and cooling rate of heat treatment, enhanced corrosion resistance by reducing porosities and cracks in the coating. It is worthy to note that the antifungal properties TiO2 nanostructured coating on Aspergillus nigger and Aspergillus flavus are 50 and 30 % after 2 months, respectively.Keywords: Tio2 Nanostructured Coating, Antifungal Properties, Aspergillus Nigger, Aspergillus Felavus, Bio- Corrosion Behavior, Mild Steel
-
افزایش ضخامت لایه اکسیدی موجود بر روی سطح آلیاژ تیتانیوم بوسیله فرایندهای الکتروشیمایی همانند آندایزینگ منجر به بهبود مقاومت به خوردگی و در نهایت افزایش طول عمر ایمپلنت های تیتانیومی در محیط بدن انسان می گردد. در میان پارامترهای موثر بر روی خواص لایه آندایز ایجاد شده، ولتاژ فرایند با توجه به فرایندهای سینتیکی و ترمودینامیکی از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این مقاله زیرلایه ی تیتانیومی گرید 2 تحت فرایند آندایزینگ در محلول اسید سولفوریک در ولتاژهای مختلف همانند 3، 6، 9 و 21 ولت، دمای الکترولیت 60 درجه سانتیگراد و مدت زمان 30 ثانیه قرار گرفته اند. سپس رفتار فازی، ساختاری و مورفولوژی، و همچنین رفتار خوردگی پوشش به ترتیب بوسیله GIXRD، FESEM و آزمون های الکتروشیمیایی همانند امپدانس الکتروشیمیایی در محلول شبیه سازی بدن انسان در دمای 37 درجه سانتیگراد مورد ارزیابی قرار گرفته اند. آنالیزهای GIXRD و FESEM نشان دهنده ایجاد پوشش اکسید تیتانیوم با ساختار هگزاگونال است که با افزایش ولتاژ تا 6 ولت، سطحی یکنواخت تر و صاف تر حاصل شد، اما افزایش بیشتر ولتاژ تا 9 و 21 ولت، منجر به سطحی خشن تر و زبرتر گردیده است. همچنین نتایج بررسی رفتار خوردگی نشان داد، افزایش ولتاژ آندایزینگ تا 6 ولت به دلیل وجود سطح یکنواخت تر و صاف تر که بیانگر کمتر بودن نواقص سطحی است، منجر به بیشترین مقاومت انتقال بار را در 1 و 24 ساعت غوطه وری در محلول SBFبه میزان 37354 و58127 (Ω.Cm2) نسبت به دیگر نمونه های آندایزشده گردیده است.
کلید واژگان: آندایزینگ، ایمپلنت تیتانیومی، ولتاژ، محلول شبیه سازی بدن انسان، رفتار خوردگیIncreasing the thickness of the oxide layer on the surface of the titanium alloy by electrochemical processes such as anodizing, leads to improved corrosion resistance and ultimately increase the lifespan of titanium implants in the human body. Among the parameters affecting the properties of the anodized layer, process voltage is of great importance with respect to kinetic and thermodynamic processes. In this paper, titanium substrate is subjected to anodizing process in sulfuric acid solution by different voltages such as 3, 6, 9 and 21 volts, electrolyte temperature of 60 ° C and duration of 30 seconds. Then the fuzzy, structural and morphological behavior, as well as the corrosion behavior of the coating are evaluated by GIXRD, FESEM and electrochemical tests such as electrochemical impedance in the simulated body fluid (SBF) solutionat 37 °C, respectively. GIXRD and FESEM analyzes show the formation of a titanium oxide coating with a hexagonal structure, which with increasing voltage up to 6 volts, a smoother and smoother surface was obtained, but further increase of voltage up to 9 and 21 volts, resulted in a rougher surface. Also, the results of corrosion behavior showed that increasing the anodizing voltage up to 6 volts due to the presence of a more uniform and smoother surface, which indicates less surface imperfections, led to the highest load transfer resistance in 1 and 24 hours of immersion in SBF solution at 37354 And 58127 (Ω .Cm2 ) compared to other anodized samples.
Keywords: Anodizing, Titanium implants, Voltage, Simulated body fluid (SBF) solution, Corrosion behavior -
امروزه پوشش های نانوساختار نیترید تانتالیوم به دلیل دارا بودن خواص حفاظتی مناسب همانند سختی، مقاومت به سایش بالا و مقاومت به خوردگی بالا دارای کاربرد بسیار زیادی در مهندسی پزشکی و بهبود رفتار بیولوژیکی تیتانیوم و آلیاژهای آن دارد. دراین تحقیق پوشش نانوساختار نیترید تانتالیوم با کمک فرایند کند و پاش مغناطیسی بر روی سطح آلیاژ NiTi اعمال گردید. سپس خواص فازی، ساختاری ومورفولوژی به ترتیب با استفاده از XPS، FESEM،AFM مورد بررسی قرارگرفته است، همچنین خواص نانو مکانیکی پوشش بوسیله روش های نانودندانه گذاری و نانو خراش در بارهای مختلف ارزیابی شده است. نتایج بیانگر تشکیل پوشش همگن، یکنواخت و عاری از ترک پوشش نانو ساختار نیترید تانتالیوم با اندازه ذرات حدود 20 نانومتر همراه با سختی و مدول الاستیک به ترتیب 12/6 و 4/87گیگاپاسکال و عمق نفوذ 91 نانومتر است که منجر به بهبود 34 درصد سختی سطح آلیاژ NiTi گردیده است. همچنین پوشش نانوساختار تانتالیوم منجر به ایجاد ضریب اصطکاک 28/0 و غالب شدن مکانیزم سایش خراشان نسبت به مکانیزم سایش چسبان برای آلیاژ NiTi گردیده است.
کلید واژگان: پوشش نانو ساختار نیترید تانتالیوم، آلیاژ NiTi، کند و پاش معناطیسی، خواص نانومکانیکیNowadays, suitable protective properties of tantalum nitride coatings, such as hardness, abrasion resistance and high corrosion resistance lead to increasing its application in medical engineering and improving the biological behavior of titanium and its alloys. In this research, nanostructured tantalum nitride coating was applied on the NiTi alloy by magnetron sputtering method. Then, the phase, structural and morphological properties of coating were investigated by using XPS, FESEM, AFM, respectively, as well as the nanomechanical properties of the coating were evaluated by using Nano-scanning and nano-scratch methods in different loads.
The results indicate that applying the uniform, homogeneous and crack free tantalum nitride coating with a thickness of 1050 nm. The hardness and elastic modulus of coating is 12.6 and 87.4 GPa under the applied force of 1000 μm and the penetration depth of 91 nm, respectively, which resulted in enhancing the hardness of NiTi alloy surface, about 34%. The coefficient of friction is 0.28 and the dominated wear mechanism of nanostructured tantalum nitride coating is abrasive wear with shearing mechanism.Keywords: Nanostructured tantalum nitride coating, NiTi alloy, Magnetron sputtering, Nano-mechanical properties -
آلیاژ نایتینول (NiTi) به دلیل در بر بر داشتن خواصی همانند انعطاف انعطاف پذیری فوق فوق العاده با کرنش زیاد قابل بازگشت، اثر حافظه حافظه داری ، ویژگی های میرایی بالا، مقاومت خوردگی و زیست زیست سازگاری خوب، دارای کاربرد وسیعی در ساخت قطعات پزشکی و بایو مواد، همانند استنت ها، ایمپلنت های ارتوپدی و ابزارهای جراحی است. اما یکی از مهم ترین مشکلات آلیاژ نایتینول، آزاد شدن یون های نیکل ناشی از تخریب سطح نمونه است، که این یون می تواند به عنوان بازدارنده در فرایندهای آنزیمی موثر در سنتز پروتئین و تکثیر سلول دخالت نماید. اعمال پوشش و کاشت یونی از مهم ترین روش ها جهت بهبود سطحی و رفتار زیستی آلیاژ NiTi است. در این تحقیق بهبود سطحی از طریق کربن دهی به وسیله فرایند کاشت یونی پلاسمایی (CPIII) بر روی سطح آلیاژ NiTi صورت گرفته و سپس رفتار نانومکانیکی پوشش بوسیلهتوسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و روش های نانودندانه گذاری و نانو نانو خراش و رفتار خوردگی به وسیله آزمون پلاریزاسیون در محلول 5/0 مولار نمک طعام مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بیانگر سطح کاملا همگن، یکنواخت و عاری از نواقص سطحی با عمق کاشت یونی کربن در حدود 50 نانومتر همراه با کاهش میانگین زبری سطحی از 34 به 25 نانومتر است. فرایند کاشت یونی منجر به افزایش سختی و مدول الاستیک به ترتیب 7/80 و 8/21 درصد، کاهش ضریب اصطکاک متوسط از 21/0 به 16/0 و باعث غالب بودن مکانیزم سازوکار سایش برشی همراه با افزایش 85 درصدی بازده مقاومت به خوردگی گردیده است.کلید واژگان: کربن دهی، کاشت یونی پلاسمایی، NiTi، خواص نانومکانیکیDue to ultra-high flexural flexibility, shape memory effect, high damping properties, corrosion resistance and good biocompatibility, the nitinol alloys (NiTi) are widely used in the manufacture of medical and biocompatible materials, such as stent, orthopedic implants and surgical instruments. But one of the most important problems of NiTi alloy is the release of nickel ions due to the destruction of the surface, which these ions can interfere with the enzymatic processes involved in protein synthesis and cell proliferation. The applied coating and ion implantation is one of the most important methods for improving the surface and behavior of the NiTi alloy. In this study, surface of NiTi alloy was modified by carbon plasma immersion ion implantations (CPIII). Then nanomechanical properties of coating were surveyed by atomic force microscopy (AFM) with nano-indentation, nano-scratch methods, and also corrosion behavior was investigated by polarization test in 0.5 M NaCl solution. The results indicate a completely homogeneous, uniform and free surface imperfection with a carbon ion implantation depth of about 50 nm, and decreased average surface roughness from 34to 25 nm. The ion implantation process resulted in increasing the hardness and elastic modulus of 80.7% and 21.8%, respectively, and reducing the average friction coefficient from 0.21 to 0.16, and also making dominant the shear wearing mechanism, with a 85% increase in corrosion resistance efficiency.Keywords: Carbonizing, Plasma immersion ion implantation, NiTi alloy, Nano-mechanical properties
-
در سال های اخیر، استفاده از افزودنی ها و ترکیبات مختلف به منظور افزایش کیفیت و خواص تغذیه ای محصولات ماکارونی مورد توجه فراوان قرار گرفته است. از این رو، هدف از این تحقیق، ارزیابی تاثیر غنی سازی با پودر ریزجلبک دونالیلا سالینا و فیبر سیب زمینی بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و حسی ماکارونی بود. برای این منظور، سطوح مختلف این دو ماده به تفکیک (5/0، 1، 5/1 درصد) و سطوح ترکیبی هر یک به میزان 5/0 درصد به فرمولاسیون ماکارونی با آرد سمولینا اضافه گردیدند. نتایج حاصل از آزمون های شیمیایی نشان داد که افزایش فیبر سیب زمینی و پودر جلبک در فرمولاسیون، منجر به افزایش محتوای رطوبت، خاکستر و فیبر در نمونه ها گردید. با افزودن سطوح مختلف فیبر سیب زمینی در ماکارونی، محتوای پروتئین به طور معنی داری کاهش یافت (05/0>p)، ولی تغییر قابل توجهی در میزان چربی مشاهده نشد. درحالیکه، با افزایش پودر جلبک دونالیلا سالینا در فرمولاسیون، مقادیر پروتئین و چربی افزایش یافت. نتایج آزمون های فیزیکی نشان داد که افزایش در غلظت های فیبر سیب زمینی و پودر جلبک، سبب کاهش درصد افت پخت نمونه ها شد. مقادیر سفتی بافت نمونه های حاوی سطوح مختلف فیبر سیب زمینی و پودر جلبک، کمتر از نمونه شاهد بود. با افزودن فیبر سیب زمینی به فرمولاسیون ماکارونی، میزان L* افزایش یافت، ولی میزان b* کاهش پیدا کرد. در حالی که، افزودن غلظت های مختلف پودر جلبک در نمونه ها منجر به کاهش شاخص های L* و a* گردید. در رابطه با ارزیابی حسی، به استثنای نمونه های حاوی 1 و 5/1 درصد پودر جلبک، سایر نمونه ها از لحاظ ویژگی های حسی قابل پذیرش بودند. از نتایج فوق می توان نتیجه گرفت که افزودن جلبک دونالیلا سالینا و فیبر سیب زمینی به ماکارونی سبب بهبود ویژگی پخت و کیفیت تغذیه ای محصولات ماکارونی می گردد. در نهایت، نمونه ترکیبی حاوی 5/0 درصد فیبر سیب زمینی و 5/0 درصد پودر جلبک دونالیلا سالینا را می توان به عنوان تیمار برتر در این تحقیق معرفی کرد.کلید واژگان: ماکارونیغنی سازیجلبک دونالیلا سالینافیبر سیب زمینیکیفیت تغذیه ایIn recent years, using additives and different components to improve quality and nutritional properties of macaroni have been used. Therefore, the objective of this study was to evaluate the effect of enrichment with Dunaliella salina microalgae powder and potato fiber on physicochemical and sensory properties of macaroni. For this purpose, different levels of these two additives (0.5, 1, 1.5% and combined concentration) were replaced with semolina flour in macaroni formulation and physicochemical and sensory characteristics of all treatments were studied. The obtained results of chemical tests showed that increasing potato fiber and algae powder levels in formulation lead to increase the content of moisture, ash and fiber in samples. By adding the different levels of potato fiber in macaroni, protein content significantly was decreased (p<0.05), but, significant changes in the amount of fat was not observed. However, by increasing the D. salina algae powder in formulation, the amounts of protein and fat were increased. The hardness amounts of samples containing different levels of potato fiber and algae powder were lower when compared with those of control sample. By adding potato fiber to macaroni formulation, the L* amount was increase, but the b* amount was decreased. The results of sensory evaluation of macaroni samples showed that treatments containing high levels of D. salina algae powder (1 and 1.5%) had lower scores than other samples. With the exception of the samples containing 1 and 1.5% alae powder, other examples in terms of sensory characteristics were acceptable. From the above results it can be concluded that the addition of D. salina algae and potato fiber to macaroni improved the cooking property and nutritional quality of the macaroni products. Finally, the combined sample containing 0.5% potato fiber and 0.5% D. salina algae powder can be introduced as the best treatment in this study.Keywords: MacaroniFortificationDunaliella salina algaePotato fiberNutritional quality
-
امروزه پوشش های نانوکامپوزیت خود ترمیم شونده راه حل مناسبی برای حفاظت در برابر خوردگی زمینه های آلومینیومی هستند. در این پژوهش پوشش توابعی پایه سرامیکی تیتانیا - آلومینا- بنزوتریازول توسط فرآیند سل- ژل و روش غوطه وری و با استفاده از پیش ماده های آلکوکسیدی تترا بوتیل ارتوتیتانات و آلومینیوم تری سک بوتیلات به همراه ممانعت کننده بنزوتریازول با درصدهای مختلف و به صورت توابعی بر روی سطح آلومینیوم2024 اعمال گردیده است. سپس خواص فازی، ساختاری و مورفولوژی به ترتیب با استفاده از GIXRD، FESEM، AFM و EDS مورد بررسی قرار گرفته، همچنین رفتار خوردگی و خواص خودترمیم شوندگی پوشش توسط آزمون های امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون در محلول 5/3 درصد کلرید سدیم بررسی شده است. نتایج بیانگر تشکیل پوشش های تیتانیا، تیتانیا- آلومینا، تیتانیا- آلومینا-بنزوتریازول و توابعی به ترتیب با اندازه دانه های 28، 18، 23 و 20 نانومتر است که پوشش توابعی با جریان خوردگی6-10×19 میلی آمپر بر سانتیمتر مربع و مقاومت 174286 اهم در سانتیمتر مربع در مقایسه با پوشش های تیتانیا، تیتانیا- آلومینا و تیتانیا-آلومینا-بنزوتریازول که به ترتیب دارای مقاومت های 18937، 108469، 95762 اهم در سانتیمتر مربع می باشند، دارای بیشترین مقاومت به خوردگی همراه با نشان دادن رفتار خودترمیم شوندگی است.
کلید واژگان: پوشش توابعی، نانوکامپوزیت تیتانیا، آلومینا- بنزوتریازول، سل، ژل، رفتار خوردگی -
امروزه استفاده از قطعات مستحکم و مقاوم در برابر ضربه و سایش جهت افزایش کارایی و طول عمرقطعات کشاورزی مورد استفاده در مزارع جهت افزایش طول عمر و بازده قطعات و دستگاه ها امری ضروری است. استفاده از روش های سخت کاری سطحی همانند نیتروژن دهی، کربن دهی، سخت کردن القایی و غیره، رفتار سایشی و خوردگی قطعات را بهبود می بخشد. در فرآیند نیتروژن دهی، نیتروژن اتمی توسط منابع مایع، نیتروژن دهی در حمام نمک و یا گازی، نیتروژن دهی پلاسمایی تامین شده و سپس با استفاده از شرایط مناسب همانند حرارت به داخل ساختار زمینه نفوذ می کند. در این میان نیتروژن دهی پلاسمایی به دلیل پایین بودن دمای انجام عملیات، کمتر بودن زمان آزمایش نسبت به دیگر فرآیندها و همچنین پایین تر بودن میزان آلودگی محیط زیست که به ترتیب منجر به کاهش تغییرات ابعادی و اعوجاج در نمونه، کاهش هزینه عملیات و همچنین کاهش ناخالصی های موجود در پوشش می گردد، مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین در این مقاله جهت بهبود طول عمر قطعات کشاورزی، سطح فولاد ساده کربنی CK45 تحت فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی با مشخصات دمای 450 درجه سانتی گراد، ولتاژ 480 ولت، شدت جریان 11 آمپر و فشار 1- 8 تور با نسبت گاز نیتروژن 33/0 درصد قرار گرفته و سپس خواص فازی و ترکیب پوشش نفوذی، ساختاری و سایشی آن، به ترتیب به وسیله XRD، AFM، FESEM و پین بر روی دیسک ارزیابی گردیده، منحنی انتقال سختی نیز از نمونه سطح مقطع زده شده تا عمق نمونه تحت بار 50 گرم صورت پذیرفته و آزمایش سایش مطابق استاندارد ASTM G99-90 به وسیله پین های ساینده تنگستن- کبالت با راس کروی به شعاع 5 میلی متر و تحت بار 10 نیوتن انجام شده است. نتایج نشان دهنده تشکیل فازهای ترکیبی ỳ+ε و ε در سطح نمونه است و ساختار سطحی کاملا هموار، یکنواخت و دارای اندازه ذرات در محدوده 40 تا 70 نانومتر، همراه با سختی 810 ویکرز، ضریب اصطکاک 0/38 و انرژی شکست 57/3 ژول بر سانتی متر مربع است. مکانیزم اصلی رفتار سایشی فولاد نیتروژن دهی شده می تواند مکانیزم تحمل بار توسط لایه ترکیبی ỳ+ε و لایه نفوذی همراه با تشکیل ترکیبات اکسیدی ناشی از پین بر روی سطح باشد.کلید واژگان: رفتار سایشی، فولاد ساده کربنی، نیتروژن دهی پلاسماییIntroductionNowadays, enhancing the impact-resistant and wear-resistant properties of the parts and devices used in the agriculture is necessary to increase the efficiency and lifetime. Among of metals, mild steels due to their properties and low economic cost widely used in the manufacturing of agricultural equipment, but one of their problems is the low wear resistance. So, some methods such as carbon surface hardening, induction hardening, etc., were used to improve the tribological properties. Among of these methods, the nitriding process is an appropriate surface hardening process. In this process, liquid or gaseous of nitrogen atom is provided and then using the appropriate conditions such as heat treatment led to nitrogen atoms penetrate into the matrix structure.Materials And MethodsNine rebar samples of CK45 mild steel with a diameter of 20 mm and a height of 10 mm were prepared with a standard number 1.1191DIN. Firstly, the samples were grinded and polished by alumina powder with particle size of 1 to 3 microns. After cleaning the plasma chamber, samples were placed in the chamber, and the vacuum was created, then plasma nitriding treatment conditions were selected as shown in Table 1. Then phase properties, coating composition, structure and abrasion coating, investigated by using XRD, AFM, FESEM and pin on disc, respectively. Pin on disk wear tests were done according to the standard ASTM G99-90 by pins abrasive tungsten-cobalt with the spherical head (a radius of 5 mm) and under a load of 10 N in the slurry containing soft soil with 10% sand (silicon dioxide), a temperature of 31 °C, humidity 38% and linear velocity of 0.1 mm per seconds.Results And DiscussionThe curve of XRD, FESEM and AFM images clearly shows the formation of a completely homogenous layer nitride on the surface of the CK45 carbon steel, with a hardness of 810 Vickers and friction coefficient of 0.38. The X-ray diffraction curve indicate the formation of mixed phases ỳ ε and ε at the surface, and also the presence of α- Fe is due to the passage of X-rays and reaching the CK45 carbon steel substrate. The presence of an unknown peak that was not detected by standard cards, can be related to the presence of nitride in the diffusion layer. According to the AFM, FESEM images and Debye Scherrer relationship, the average particle sizes are in the range of 40 to 70 nm, which formed highly uniform structure. The surface hardness profile shows that the highest hardness of compound layer ỳ ε may be due the influence of nitrogen in the surface layer to create a complex between surface and Fe4N and Fe3N, which respectively contain more than 7.9% nitrogen, ε-phase and phase ỳ contain about 6% nitrogen. It is noteworthy that the low flexibility, hard and brittle properties of ε-phase leads to higher hardness and thickness of the compound layer that is about 10 microns. Then, increasing distance from the surface cause to present a diffusion layer, which can include nitrides alloy with iron nitride, the thickness of this layer is about 70 microns. It could be notable that the change in the slope of the graph was shown from 40 to 60 microns, it would due to the emergence of fine-grained alloy nitride in this area, which deposit at grain boundary and can be reduced mobility of slip systems and prevent their movement. Fracture energy of the mild steel and plasma nitriding treated mild steel are 57.5 and 57.3 J.cm-2, respectively, which reflects that the softness or flexibility behaviors of samples are similar. However, the abrasive wear mechanism of the silica-based minerals is the main cause of the degradation and the wear of parts and agricultural implements. According to the coefficient of friction behavior, the compound layer of composition as well as its supporting layer, diffusion layer, both resulting in improved abrasion resistance are as follows: Increasing hardness, reducing the coefficient of friction and also preventing scratches on parts of the silica minerals.
Increasing adhesion of the coating by the diffusion layer leads to increase the tolerance, as well as tapering hard coating layer and substrate combination is resulting in increased longevity.ConclusionsPlasma nitriding treated of CK45 mild steel at 450 °C cause to the formation of compound layer (ỳ ε) with a thickness of 10 micron and diffusion layer with a thickness of 70 microns. The quite smooth, homogeneous and fine grain structure of surface and also formation of compound layer and diffusion layer led to reduce the friction coefficient of the mild steel by nearly 52% along with the stagnation offracture energy of about 57.3 J.cm-2. In fact, the increasing hardness of the surface led to reduce its coefficient of friction and improve wear performance of parts.Keywords: Plasma nitriding, Mild steel, Tribological behavior -
پوشش های نانوکامپوزیتی پایه سرامیکی به دلیل دارا بودن سختی و مقاومت به سایش بالا دارای کاربرد بسیار زیادی در بهبود رفتار سایشی آلومینیوم و آلیاژهای آن دارد. دراین تحقیق پوشش نانوکامپوزیتی زیرکونیا – آلومیناتوسط فرآیند سل- ژل و روش غوطه وری همراه با استفاده از پیش ماده های آلکوکسیدی زیرکونیوم پروپوکساید و آلومینیوم تری سک بوتیلات برروی سطح آلومنیوم 2024 اعمال گردیده است. سپس خواص فازی، ساختاری ومورفولوژی پوشش به ترتیب با استفاده ازGIXRD، FTIR، FESEM، AFM مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین خواص نانو مکانیکی پوشش بوسیله روش های نانودندانه گذاری و نانو خراش در بارهای 50 و 60 میلی نیوتن ارزیابی شده است. نتایج بیانگر تشکیل پوشش همگن، یکنواخت و کم ترک همراه با ضخامت تقریبا 800 نانومتر است. حضور آلومینا با بهبود خواص مکانیکی همانند سختی و مدول الاستیک به مقدار 15/1 و 15 گیگاپاسکال منجر به بهبود رفتار سایشی با ضریب اصطکاک 51/0 و حاکم شدن مکانیزم سایش خراشان همراه با مکانیزم برشی گردیده است.کلید واژگان: پوشش نانوکامپوزیت زیرکونیا، آلومینا، آلومینیوم 2024، سل، ژل، رفتار مکانیکیNanocomposite ceramic-based coatings, due to its high hardness and wear resistance, are improved wear behavior of aluminum and its alloys. In this study, zirconia nanocomposite coating applied on Al 2024 by using sol-gel method and dip coating process with the use of zirconium propoxide and aluminum tri-sec butylate. Then phase, structural and morphology properties of coatings evaluated by using GIXRD, FTIR, FESEM, AFM, as well as nano-mechanical properties of coatings were investigated by using nano-scratch and nano-indentation at two different loads, such as 50 and 60 mN. Results indicated that the formation of a homogeneous, smooth and low cracked ziconia-alumina nanocomposite coating with a thickness of approximately 800 nm. The presence of alumina cause to enhance the mechanical properties such as hardness and elastic modulus to 1.15 and 15 GPa, respectively, resulting in improve the wear behavior of coating with the friction coefficient of 0.51 and dominate the abrasive with shear mechanism.Keywords: Zirconia-alumina nanocomposite coating, Al 2024, Sol-gel, Mechanical behavior
-
آلیاژ های آلومینیوم7075به دلیل دارا بودناستحکام بالا، چکش خواری، چقرمگی و مقاومت خستگی خوب به طور گسترده در صنایع استفاده می شوند. پوشش های چند لایه ی نیتریدی ایجاد شده توسط رسوب فیزیکی بخار (PVD) روند خوبیدر بهبود مقاومت به خوردگی نشان داده اند. در این مقاله پوشش های چندلایه ی تیتانیوم/ نیترید تیتانیوم با تعداد 6 لایه توسط کند و پاشش مگنترونی خلا بالا بر روی زیر لایه ی آلومینیوم 7075 انباشته شدند. با استفاده از روش هایGIXRD، FESEM و AFM به ترتیب رفتار فازی، ساختاری و مورفولوژیپوشش ارزیابی شد، همچنین رفتار خوردگی پوشش با استفاده از امپدانس الکتروشیمیایی در محلول 5/3 درصد نمک طعام مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بیانگر همگنی، یکنواختی و ساختار ستونی پوشش نیترید تیتانیوم، همراه با افزایش تقریبا 20 برابری مقاومت انتفال بار نسبت به آلومینیوم بدون پوشش و عدم ایجاد حفره در زیر لایه نمونه پوشش داده شدهپس از 72 ساعت غوطه وری است.
کلید واژگان: آلومینیوم 7075، پوشش های چند لایه تیتانیوم، نیترید تیتانیوم، کند و پاشش مگنترونی خلاء بالا، امپدانس الکتروشیمیایی7075 aluminum alloys are widely used in industry, due to their properties such as specific strength and good fatigue resistance. The nitride multilayer coating, which applied by physical vapor deposition (PVD) process have shown good improvement in abrasive resistance, but their columnar structure led to decreasing corrosion resistance behaviors. In this paper, multilayer coatings of Ti/TiN with 6 layers applied on Al 7075 as a substrate by high vacuum magnetron sputtering. Then GIXRD, FESEM and AFM were used to assessed phase behavior, structure and morphology of the coating, respectively. As well as the corrosion behavior of coating was investigated by using electrochemical impedance in simulated body fluid such as Ringer’s solution at 37 ºC. The results show production of homogeneity and uniformity multilayer coating, with cutting the column structure of titanium nitride, which increasing the charge transfer resistance by 56 times compared with Al 7075 and also no pitting was seen at the coated samples after 72 hours of immersion, with enhancing of corrosion resistance by 284 % compare to 48 h of immersion.
Keywords: Al 7075, Multilayer Ti, TiN, High vacuum magnetron sputtering, Electrochemical Impedance -
در این تحقیق رفتار خوردگی پوشش چند لایه تیتانیوم/ نیترید تیتانیوم اعمال شده بر روی سطح آلومینیوم 7075 به روش EIS مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. پوشش تیتانیوم/ نیترید تیتانیوم با استفاده از فرایند کند و پاش مغناطیسی خلاء بالا بر روی سطح نمونه ها اعمال شده، سپس فاز، ساختار و مورفولوژی پوشش به ترتیب با استفاده از روش هایGIXRD، FESEMو AFM مورد بررسی قرار گرفته، همچنین رفتار خوردگی پوشش در بازه های زمانی مشخصه مانند1، 12، 24، 48، 60 و 72ساعت باغوطه وری در محلول 5/3 درصد NaCl بوسیله منحنی های نایکوئیست و بد- فاز، مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نهایی این تحقیق بیانگر این است که با اعمال پوشش های چندلایه ی نانوساختار و منقطع کردن ساختار ستونی نیتریدتیتانیوم توسط میان لایه تیتانیوم فلزی، امپدانس و مقاومت به خوردگی نمونه ی پوشش داده شده حدودا 43 برابر بیشتر از آلومینیوم 7075 بدون پوشش است و در واقع هدف اصلی این پژوهش که بالا بردن مقاومت به خوردگی آلیاژ آلومینیوم 7075 بوده است را صورت پذیر و مثبت نشان می دهد.کلید واژگان: آلومینیوم 7075، پوشش نانو ساختار، تیتانیوم- نیترید تیتانیوم، منحنی نایکوئیست، منحنی بد، فاز، کند و پاش مغناطیسی خلاءبالاIn this study, corrosion behavior of nanostructured multilayer coatings of Ti/TiN applied on the 7075 aluminum substrate was evaluated by EIS method. Ti/TiN nano scale multilayer coatings were deposited on surface of samples by high-vacuum magnetron sputtering process, then structure and morphology of the coating were analyzed by using GIXRD, FESEM and AFM, afterwards, the corrosion behavior of coating was investigated by Nyquist and Bode phase curves after1, 12, 24, 48, 60 and 72 hours of immersion in 3.5% NaCl solution. Results show, the applying of nanostructured multilayer coating and interrupting columnar structure of TiN by the Ti as an intermediate layer causes to increase the impedance and corrosion resistance of Al7075 about 43 times compare with bare of Al7075, which proving that this coating is so effective for enhancing of corrosion behavior of Al7075Keywords: 7075 Aluminum alloys, Nanostructured coating, Ti-TiN, Nyquist, Bode- phase plot, High- vacuum magnetron sputtering
-
در تحقیق حاضر پوشش نانو ساختار کامپوزیتی پایه سرامیکی تیتانیا- آلومینا با درصدهای مختلف بنزوتریازول شامل 2/1، 6/3، 8/4، توسط فرایند سل- ژل سنتز و سپس توسط تکنیک غوطه وری بر روی سطح آلومینیوم 2024 اعمال گردید. رفتار فازی، ساختاری و مورفولوژی سطح بوسیله XRD، FESEM، AFM و رفتار خوردگی، در محلول حاوی 5/3 درصد نمک طعام، توسط ازمون پلاریزاسیون و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار بیشینه ی بازدارندگی در غلظت 6/3 درصد بنزوتریازول می باشدکه با افزودن این مقدار بازدارنده به محلول، شدت جریان خوردگی از mA 006797/0 بهmA 002523/0 کاهش می یابد. این کاهش نرخ خوردگی بیانگر بازده 67 درصد است. همچنین نتایج یکنواختی و همگنی پوشش و افزایش مقاومت به خوردگی آلومینیوم را، بدلیل رها شدن ممانعت کننده های بنزوتریازول، بخصوص در غلظت بهینه 6/3 درصد بنزوتریازول، نشان داد.کلید واژگان: پوشش نانوساختار کامپوزیتی تیتانیا، آلومینا، فرایند سل ژل، بنزوتریازول، آلومینیوم 2024، رفتار خوردگیIn this study, a nano-composite ceramic titania-alumina coating with different percentages of Benzotriazole include 1.2%, 3.6%, 4.8% was synthesed by sol-gel process and then applied by immersion technique on the surface of Al 2024. Phase behavior structural properties and surface morphology was investigated by using XRD, FESEM, AFM, respectively, and also corrosion behaviour were evaluated by using the polarization and electrochemical impedance spectroscopy in a 3.5% NaCl solution. The maximum inhibition at concentrations of 3.6% Benzotriazole can be cuased to decrease corrosion current density of 0.006797 mA to 0.002523 mA. The results show uniform and homogeneous coverage and increase the corrosion resistance of aluminum, due to release Benzotriazole inhibitors in the concentration of 3.6% Benzotriazol, particularly.Keywords: Composite nanostructured titania, alumina coating, Sol, gel process, Benzotriazole, 2024 Aluminum alloys, Corrosion properties.
-
زیرکونیای پایدار شده دارای خواص بارزی از جمله سختی بالا، پایداری شیمیایی بالا و ضریب انبساط حرارتی نزدیک به فلزات دارد. بنابراین در این پژوهش پوشش هیبریدی پایه زیرکونیا- ایتریا- بنزوتریازول به روش سل- ژل برروی سطح آلیاژ آلومینیوم AA2024 اعمال شده است. ابتدا محلول های زیرکونیا و زیرکونیا- ایتریا- بنزوتریازول با استفاده از پیش ماده آلکوکسیدی سنتز شده و سپس به روش غوطه وری پوشش مناسب اعمال شده و تحت عملیات حرارتی مناسب در دمای oC150 قرار گرفته است. خواص فازی، مورفولوژی و نوع پیوندها توسط GIXRD، FESEM و FTIR مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین خواص خوردگی این پوشش ها نیز در محلول 5/3 درصد نمک طعام به وسیله روش های الکتروشیمیایی همانند پلاریزاسیون و امپدانس ارزیابی شده است. نتایج نشان دهنده یکنواختی، همگنی و عاری از ترک بودن پوشش هیبریدی زیرکونیا- ایتریا- بنزوتریازول است، که مقاومت به خوردگی خوبی از خود نشان داده است.کلید واژگان: زیرکونیا، ایتریا، بنزوتریازول، پوشش هیبریدی، فرایند سل، ژل، آلیاژ آلومینیوم AA2024Stabilized zirconia has desirable properties including high hardness, high chemical stability and a thermal expansion coefficient close to metals. Therefore, in this study, zirconia-yttria-Benzotriazole hybrid based coatings were applied on the surface of AA2024 by sol-gel method. To this aim, zirconia and zirconia-yttria-Benzotriazole solutions synthesized by alkoxide precursors were applied on the surface by immersion process, and then heat treated at 150°C. Phase analysis, morphology and the chemical bond properties were investigated by GIXRD, FESEM and FTIR, respectively. Furthermore, corrosion properties were evaluated by electrochemical methods such as polarization and electrochemical impedance techniques in 3.5% NaCl solution. Results showed a homogeneous and crack free zirconia-yttria-Benzotriazole hybrid coating, which exhibited proper corrosion resistance.Keywords: Zirconia, yttria, Benzotriazole, Sol, gel process, Hybrid coatings, AA2024 Aluminium
-
زیرکونیا یکی از سرامیک های مهندسی اکسیدی میباشد که دارای خواص بارزی از جمله مقاومت مکانیکی خوب، خواص سایشی بالا و مقاومت به خوردگی عالی میباشد. از این رو در این پژوهش پوشش سرامیکی زیرکونیا توسط فرایند سل- ژل غوطه وری بر روی سطح آلیاژ آلومینیوم AA2024 اعمال شده است. سپس خواص فازی و ساختاری این پوشش توسط GI-XRD ، SEM و FT-IR مورد ارزیابی قرار گرفته است. خواص خوردگی این پوشش نیز در محلول 3.5% NaCl بوسیله روش های الکتروشیمیایی همانند پلاریزاسیون تافلی ارزیابی شده است. نتایج نشان دهنده بهبود خواص مقاومت به خوردگی آلیاژ آلومینیوم AA2024 توسط پوشش تک جزئی زیرکونیا میباشد.کلید واژگان: زیرکونیا، فرایند سل - ژل، خواص ساختاری، خواص الکتروشیمیایی، آلیاژ آلومینیوم AA2024
-
در بسیاری از کاربردها مانند کالکتورها و سلول های خورشیدی، شیشه اتومبیل، لعاب پنجره ها و لامپ های کاتدی افزایش عبور نور یا کاهش بازتاب مطلوب می باشد. در این پژوهش، پوشش های ضدبازتاب تک، چندلایه و کامپوزیت توسط روش سل-ژل بدست آورده شد. برای ارزیابی پوشش ها از آنالیز طیف نگاری عبور Vis-UV و طیف نگاری مادون قرمز FT-IR بهره گرفته شد. نتایج به دست آورده شده حاکی از رفتار متفاوت نوری پوشش های تهیه شده می باشد. همچنین نتایج نشان داد، پوشش سه لایه تیتانیا، 90 تیتانیا-10 سیلیکا،90 سیلیکا-10 تیتانیا، 95% از نور ورودی را در 400 نانومتر عبور می دهند و برای کاربردهای نوری ضدبازتاب مناسب می باشند. علت این برتری نسبت به پوشش های تک لایه سیلیکا و تیتانیا، بهره گیری همزمان از پوشش های چندلایه و کامپوزیت و تاثیر ضرایب شکست متفاوت تیتانیا و سیلیکا در پوشش های مخلوط چندلایه-کامپوزیت می باشد.کلید واژگان: پوشش های چندلایه، کامپوزیت، ضدبازتاب، تیتانیا، سیلیکا، سل، ژل
-
امروزه پوشش های خود ترمیم شونده فلزی به دلیل دارا بودن چسبندگی و قابلیت ترمیم شوندگی خوب یکی از متداولترین شیوه ها جهت ترمیم و حفاظت در برابر خوردگی سازه ها هستند. در واقع نقش اصلی پوشش هیبریدی خود ترمیم شونده در حفاظت از خوردگی، تامین موادی برای مقابله با انواع خوردگی است. در این مقاله، پوشش نانوساختار تیتانیا- بنزوتریازول با استفاده از فرایند سل- ژل و روش غوطه وری بر روی سطح زیرلایه آلومینیوم 7075 اعمال شده، سپس ساختار و مورفولوژی و همچنین رفتار خوردگی پوشش به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM) و آزمون الکتروشیمیایی امپدانس مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده بیانگر ایجاد یک پوشش همگن، یکنواخت، عاری از ترک همراه با بهبود مقاومت به خوردگی عالی در محیط 5/3 درصد NaCl است.
کلید واژگان: پوشش هیبریدی تیتانیا، بنزوتزیازول، سل، ژل، آلومینیوم 7075، خواص خوردگیNowadays, good adhesion and healing abilities of self healing coatings cause to these coatings are one of the most conventional methods to repair and corrosion protection of materials. The hybrid self healing coating plays an important role in corrosion protection of materials against kinds of all corrosion. In this paper, Titania- Benzotriazole nanostructured coating applied by sol-gel process with using immersion methods on Aluminum alloys 7075. Then structure and morphology and also corrosion behavior of coatings are investigated by using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and electrochemical impedance analyses, respectively. The results represent the creation of a homogeneous, uniform and crack free coating on Al 7075, cause to improved corrosion resistance in 3.5% NaCl solution.Keywords: TiO2, Benzotriazole Hybrid coating, Sol, gel, Aluminum7075, Corrosion properties -
پوشش های محافظ تهیه شده به روش سل- ژل دارای ویژگی های بارزی از جمله پایداری شیمیایی عالی ، کنترل اکسیداسیون و مقاوم در برابر خوردگی می باشند و برای حفاظت از فلزات بر روی سطح آنها اعمال میشود. علاوه بر این، روش سل- ژل روشی سازگار با محیط زیست است و پتانسیل جایگزینی با پوشش های سمی کروماته که برای افزایش مقاومت به خوردگی فلزات مورد استفاده قرار میگیرد را دارا میباشد. همچنین روش سل- ژل دارای مزایای متعددی همانند پایین بودن هزینه ها، سهولت اعمال، پوشش دهی اشکال پیچیده و ایجاد پوشش های همگن با قابلیت کنترل ریزساختار است. دراین تحقیق به نحوه آماده سازی، پیشرفت ها و کاربرد پوشش های مقاوم در برابر خوردگی اعمال شده بر روی بسترهای فلزی مانند فولاد و آلومینیوم به روش سل- ژل پرداخته و چالش های موجود درتولیدات صنعتی پوشش های محافظ در برابر خوردگی تهیه شده به روش سل- ژل نیز به طور خلاصه مورد بررسی قرار گرفته است.
کلید واژگان: سل- ژل، پوشش های محافظ، مقاومت به خوردگی، بسترهای فلزی -
یکی از روش های افزایشبازدهی جمع کننده های خورشیدی در نیروگاه های حرارتی ایجاد پوشش هایضد بازتاب بر سطح شیشه های محافظ دریافت کننده هایخورشیدی می باشد. در پژوهش حاضر،پوشش های تک لایه، دو لایه، چندلایه و کامپوزیت سیلیکا و تیتانیا تهیه شده به روش سل-ژل بر سطح شیشه به منظور کاربرد ضدبازتابی بررسی گردید.برایبررسی پوشش ها از طیف نگاری عبور(UV-VIS)، مادون قرمز(FT-IR)و میکروسکوپ الکترونی روبشی(FE-SEM)استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد، پوشش ها به روش سل-ژل به خوبی بر سطح شیشه تشکیل شده اند.هرچندپوشش های کامپوزیت عبور نور بالایی نداشتند، اما پوشش های سیلیکا، سه لایه سیلیکا-تیتانیا-سیلیکاو شش لایه تیتانیا- سیلیکا-تیتانیا-سیلیکا-تیتانیا- سیلیکا بیشینه عبوری در حد 99% که تقریبا 8% بیشتر از شیشه بدون پوشش است،از خود نشان دادند. به کارگیریپوشش ها با ضرایب شکستمناسبوقرارگیری مطلوب لایه ها بر سطح شیشه علت افزایش میزان عبور است. استفاده از این پوشش های ضدبازتاب اقتصادی در نیروگاه های خورشیدی، کمک شایانی در جهت تولید برق بیشتر خواهد کرد.
کلید واژگان: پوشش ضدبازتاب، شیشه محافظ دریافت کننده خورشیدی، سیلیکا، تیتانیا، چندلایه، کامپوزیت، سل، ژلOne of the ways to increase the efficiency of solar thermal collector، create an antireflective coating on the glass surface of sun receivers. In this study، preparation of single layer، multilayer and composite silica-titania coatings for antireflective application was investigated. For investigation، Field-emission scanning electron microscope (FE-SEM)، Fourier-transformed infrared spectrophotometer (FT-IR) and UV–visible spectrophotometer was used. Results revealed، although، composite coatings don’t improve transmittance of glass substrate، but single silica-layer، tree-layer and six-layer sol–gel TiO2-SiO2 coatings showedthe maximumtransmittance about 99% which isapproximately 8% higher than uncoatedglass. The transmittance increased due tothe application ofcoatingswithgoodrefraction indices anddesirablelayer structures onthe glass surface. Theeconomicantireflectivecoatingsfor solar collectorswillhelptogenerate moreelectricity.Keywords: antireflelactive coating, optical properties, sol, gel, multilayer, composite, silica, titania -
In this paper, alumina hybrid nanostructured coating involving different amount of nano encapsulated organic inhibitor, Benzotriazole, such as, 1.8, 3.6 and 5.4 % has been applied by sol-gel method through a dip-coating process on Aluminium alloy 2024 as a substrate. Phase structural, morphologicalproperties, Corrosion behavior and nano-mechanical properties have been evaluated by using GIXRD, SEM and FESEM, tafle polarization according to ASTM G59 standard and electrochemical impedance spectroscopy in 3.5% NaCl solution, nano indentation and nanoscratch analyses, respectively. The results showed the homogeneity and uniformity of the coating and increasing in the resistance corrosion of Aluminium 2024 by preventing nucleation and growth of cracks through a migration of Benzotriazole inhibitors from the nano-containers, and also improving hardness and ductility, especially at optimum amount 3.6% of Benzotriazole.Keywords: Self, healing coating, Alumina, Sol, gel method, Benzotriazole, Corrosion behavior, Nano, mechanical properties
-
Nanostructured titanium oxide coating due to the optical properties, resistance to oxidation, corrosion, and erosion has become highly regarded. There are different ways for applying nanostructure coating such as CVD, PVD, sol - gel and so on. Among of these methods, the sol - gel method was used more application, due to the ease of having such benefits as efficiency, homogeneity and uniformity of the chemical composition of the coating. So, in this paper, the intermediate coating, adhesive and porous nanostructured titanium oxide, as maintenance reserves cerium inhibitor, applied by sol - gel method on aluminum 2024, after that a layer of homogeneous, uniform and compact titanium oxide applied on the middle layer, then the structural properties, morphology and coating composition were investigated by XRD, FESEM and AFM and corrosion properties of the coatings in 3, 5% NaCl solution was measured by electrochemical techniques such as polarization and impedance measured. The results showed homogeneity, uniformity and free crack coating and also improving the corrosion resistance of Al 2024 from 36 to 2449 (KΩcm2), about 68 times. These effects can be due to self-healing mechanism of nano cerium inhibitors by releasing and producing cerium hydroxide and finally prevent cracks propagation.Keywords: Nanostructure Coating, Titanium oxide, Inhibitor, Sol, Gel, Al2024, Corrosion behavior
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.