فهرست مطالب نویسنده:
فرهاد گلستانی فرد
-
در مطالعه حاضر با استفاده از روش محاسباتی به نام بررسی گروهی داده (group method of data handling) مدل موثر برای پیش بینی میزان پیشروی واکنش نیتریده کردن سیلیسیم به روش پیوند واکنشی، توسعه داده شده است. 2186 داده از آزمایش های انجام شده در این تحقیق و اطلاعات موجود در کار های گذشته استخراج شده است. تاثیرات مهم ترین پارامتر ها مثل زمان، دما، درصد گاز نیتروژن، اندازه قرص و اندازه ذره سیلیسیم اولیه بررسی شده است. واکنش نیتریده کردن سیلیسیم در دمای 1573 درجه کلوین انجام شد و نتایج آزمایش با مقادیر حاصل از مدل مقایسه و با استفاده از پارامترهای خطای آماری عملکرد مدل با خطای 96/0 تایید شد. همچنین عملکرد دقیق و موثر مدل GMDH در برابر مدل های تحلیلی قبلی مقایسه شد. با استفاده از آنالیز حساسیت، فشار نیتروژن با مقدار 27/0 موثرترین پارامتر در میزان نیتریده شدن تعیین شد.
کلید واژگان: الگوریتم، سرامیک، مدل سازی، سیلیسیم نیترید، برنامه نویسی، سینتیک، الگو، برازشIn the present study, a soft computing method namely the group method of data handling (GMDH) is applied to develop a new and efficient predictive model for prediction of kinetics silicon nitridation. 1186 data point is obtained from experimental results and other studies in literatures. Several effective parameters like time, temperature, nitrogen percentage, pellet size and silicon particle size are considered. The silicon nitridation was performed in 1573 k and results were evaluated against model results for validation of the model. The performance of the model is evaluated through statistical analysis. Furthermore, the performance and efficiency of the GMDH model is confirmed against the two most common analytical models. Using sensitivity analysis, nitrogen pressure with 0.27 was the most effective parameter in nitridation.
Keywords: Ceramics, Modeling, Silicon nitriding, Programming, kinetics, pattern, Regression -
در این تحقیق اثر افزودن نیترات آهن به عنوان پیش ماده کاتالیستی جهت تشکیل درجای نانو ذرات Fe در رزین های فنولیک و تاثیر آن بر ریزساختار دیرگدازهای MgO-C بررسی شده است. بدین ترتیب جهت بررسی ریزساختار و سیستم اتصالی دیرگداز، رزین های بدون افزودنی و حاوی افزودنی به فاز زمینه دیرگداز MgO-C افزوده شد. نمونه های آماده شده در دماهای ºC800، ºC1000، ºC1200 و ºC1400 در اتمسفر احیایی پخت شد و جهت بررسی فازهای تشکیل شده در زمینه دیرگداز و بررسی های ریزساختاری از XRD و FESEM استفاده شد. در این تحقیق درصد آهن نسبت به رزین 0 و 6 درصد وزنی انتخاب شد. نتایج نشان داد نیترات آهن در طول فرآیند پخت در اتمسفر احیایی تبدیل به نانو ذرات آهن با اندازه متوسط 60 تا nm80 می شود. تشکیل درجای نانو ذرات آهن و تاثیر کاتالیستی آن، منجر به گرافیته شدن کربن حاصل از پیرولیز رزین فنولیک از دمای ºC800 شد و با افزایش دما نانو لوله های کربنی توخالی و بامبو شکل و کربن پوست پیازی در ریزساختار تشکیل و بر مقدار آن ها افزوده شد. از طرفی با حضور نانو ذرات آهن، سرعت انجام برخی واکنش های ریزساختار در فاز زمینه دیرگداز در حین فرآیند پخت بهبود یافت و مورفولوژی فازهای تشکیل شده در ریزساختار بعد از فرآیند پخت به مقدار قابل توجهی از حالت ذره ای به الیافی تغییر کرد. نتایج حاصل از بررسی های ریزساختاری نشان داد الیاف Al4C3 و AlN از دمای ºC1000 تشکیل شده و با افزایش دما به ºC1200 الیاف رشد و مقدار آن ها نیز افزایش یافت. همچنین در دمای ºC1200 الیاف MgAl2O4 و MgO نیز تشکیل شد که با افزایش دما به ºC1400 تراکم آن ها به مقدار قابل توجهی افزایش یافت. حضور نانو ذرات Fe در نمونه ها باعث قوی تر شدن نقش آنتی اکسیدان Al در تشکیل فازهای سرامیکی شد. مشاهدات ریزساختاری نشان داد عمدتا الیاف سرامیکی در فاز اتصالی و بین اگریگیت ها تشکیل می شوند و فرآیند تشکیل الیاف و نانو لوله های کربنی تشکیل شده غالبا از طریق دو سازوکار بخار-مایع-جامد (V-L-S) و بخار-جامد (V-S) بوده است.
کلید واژگان: نانو ذرات آهن، کاتالیست، نانو لوله های کربنی، الیاف سرامیکیIn the present study, the effect of Iron Nitrate as catalytic precursor to in situ formation of nano-Fe particles in phenolic resin and microstructural evolution of MgO-C refractories has been investigated. Therefore, various samples according to matrix section formulation of low carbon MgO-C refractories (LCMCR’s) with 0 and 6 wt% (Fe/Phenolic resin) were prepared and phase and microstructure changes after coking at temperatures 800-1400ºC studied by XRD and FESEM analyses. Based on attained results, iron nitrate transfer to Fe nano particles with 60-80 nm in diameter during firing in reduced atmosphere. In situ formed Fe nano-particles as catalytic agent promotes graphitization behavior of phenolic resins. Increasing temperature led to a more effective graphitization level. In addition, the different nano crystalline carbon shapes such as onion and bamboo like and carbon nanotubes (CNTs) were in situ formed. Phase and microstructure analysis of LCMCR’s samples reveal that different ceramic whiskers such as MgO, MgAl2O4 spinel, Al4C3 and AlN formed after coking at 1000 ºC and the amount of whiskers phases significantly increased at higher coking temperatures. It was also clarified the presence of Fe nano-particles have effective influence on the formation of gases components and promote ceramic phases formation. Microstructural observation showed the graphitic carbons like carbon nano-tubes (CNTs) and ceramic whiskers mainly formed in the bonding phase between the aggregates according to the V-L-S and V-S growth mechanism.
Keywords: Fe nano particles, Catalyst, CNTs, Ceramic whiskers -
در این پژوهش، رفتار جریانی و پایداری دوغاب متشکل از نیترید سیلیسیم، آلومینا، ایتریا و نشاسته، با هدف توسعه روش ریخته گری ژلی با استفاده از نشاسته برای ساخت قطعات نیترید سیلیسیمی متخلخل بررسی شده است. برای پایدارسازی دوغاب، از پراکنده ساز دولاپیکس سی ای 64 (Dolapix CE64) استفاده شد. تاثیر عواملی چون اکسید کردن سطحی پودر نیترید سیلیسیم، مقدار پراکنده ساز، میزان بار جامد و مقدار نشاسته بر رفتار جریانی و گرانروی دوغاب های متشکل از نیترید سیلیسیم و نشاسته بررسی شد تا دوغابی پایدار و با گرانروی مناسب به دست آید. اکسید کردن سطحی پودر نیترید سیلیسیم در دمای 800 درجه سانتی گراد به مدت دو ساعت باعث کاهش گرانروی دوغاب شد. بهترین حالت مقدار پراکنده ساز 4/0 درصد وزنی نسبت به بار جامد به دست آمد. همچنین دوغاب هایی با بار جامد 30 تا 40 درصد حجمی و مقدار نشاسته 5/7 تا 25 درصد حجمی نسبت به بار جامد دارای گرانروی مناسب و پایداری کافی برای ریخته گری بودند.کلید واژگان: نیترید سیلیسیم، سرامیک های متخلخل، ریخته گری ژلی، نشاسته، رفتار جریانی دوغابIn this research, the rheological behavior and stability of suspensions containing Si3N4, Al2O3, Y2O3 and starch were investigated in order to use them in the starch consolidation casting of porous silicon nitride. Dolapix CE64 was used as the dispersant. Then, the effect of some parameters such as Si3N4 surface oxidation, dispersant content, solid loading and starch content on the viscosity and rheological behavior of Si3N4-starch slurry was determined. Surface oxidation of Si3N4 powder at 800°C for 2 hours reduced the viscosity of the slurry, effectively. The best dispersant content was 0.4 wt. %, relative to ceramic powders. Slurries containing 30 to 40 vol. % and 7.5 to 25 vol. % starch, relative to total solid loading, had the suitable viscosity and the sufficient stability for casting by the starch consolidation method.Keywords: Silicon nitride, Porous ceramics, Gel casting, Starch
-
در پژوهش حاضر، سل تیتانیای خالص و سل های حاوی مقادیر مختلف عنصر فلوئور به عنوان دوپنت با استفاده از پیش ماده آمونیوم فلوراید(NH4F) به روش سل ژل تهیه و پس از تعیین ضخامت بهینه بر روی زیرلایه های شیشه(سودالایم) با روش غوطه وری اعمال شدند. نمونه های پوشش داده شده در دمای 100 درجه سانتیگراد خشک و در دمای 500 درجه سانتیگراد کلسینه شدند. به منظور شناسایی ترکیب فازی پوشش ها از نمونه ها آنالیز اشعه ایکس و به منظور بررسی خواص نوری از آزمون DRS استفاده شد. همچنین جهت مطالعه ضخامت و ریزساختار پوشش ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی-گسیل میدانی(FESEM) استفاده شد. جهت بررسی خواص فوتوکاتالیستی پوشش ها، توانایی آن ها در تجزیه محلول متیلن بلو و رودامین B تحت تابش نور فرابنفش و مرئی اندازه گیری شد. نتایج آزمون ها نشان داد که پوشش های نانوساختار تیتانیا به ضخامت حدود 308 نانومتر بر روی زیرلایه شیشه تشکیل شدند. در نمونه دوپ شده با فلوئور، انرژی نوار ممنوعه تیتانیا نسبت به تیتانیای خالص به صورت قابل ملاحظه ای کاهش نیافت اما تشکیل پوششی با یک ریزساختار بسیار یکنواخت و با اندازه ذرات ریزتر موجب بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی این نمونه ها تحت تابش نور فرابنفش شد به طوری که میزان تجزیه محلول متیلن بلو در نمونه دوپ شده با فلوئور به میزان56 % بیشتر از نمونه تیتانیای خالص بود.کلید واژگان: تیتانیا، سل ژل، فوتوکاتالیستی، فلوئور، تابش مرئی، فرابنفشIn this study, Pure and doped titania sols with Fluorine (F/Ti:0.06) dopant, were prepared by sol-gel method and Ammonium Fluoride(NH4F) as the precursor. They were deposited on glass substrates (soda lime) in a certain(optimum) nanometric thickness by the dip coating method. Coated samples were dried and calcined under the specific rate. Phase composition and optical properties of coatings were characterized using X-ray diffraction analysis (XRD) and Diffuse Reflection Spectroscopy (DRS). The thickness and microstructure of coatings were studied using Scanning Electron Microscopy (FESEM) and the photocatalytic activity of the coatings was measured through their ability to degrade methylene blue and rhodamine B solution under UV and visible radiation. The results showed that the optimum thickness for Titania coatings was 308 nanometers. Moreover, F-doped titania samples degraded methylene blue 56% more than pure titania after 2 hours and exhibited better photocatalytic performance under UV radiation. This enhancement was due to reduction in particle size and formation of more homogeneous microstructures by using Fluorine as a dopant . However, after doping fluorine dopants, there was no significant variation in TiO2 bandgap energy.Keywords: Titania, Sol-gel, photocatalytic, Fluorine, Visible radiation, UV
-
در این پژوهش به منظور بهبود خواص مکانیکی زیرلایه های آلومینیوم 7075، پوشش های نانوساختار آلومینا- زیرکونیا با روش اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی در حالت ولتاژ ثابت بر سطح آنها اعمال شدند. پوشش های مذکور در ولتاژ 450 ولت و در زمان های 300-100 ثانیه در الکترولیت پایدار حاوی K2ZrF6 آماده شدند. بررسی فازی نمونه ها بیانگر تشکیل کامپوزیت های آلومینا- زیرکونیا با ترکیب فازهای زیرکونیای تتراگونال و آلومینای آلفا و گاما در زمان های پوشش دهی 200 ثانیه و بالاتر است. بررسی ریزساختاری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی تشکیل پوشش های نانوساختار با اندازه ذرات 40-20 نانومتر با ساختار متخلخل و افزایش سایز تخلخل ها با افزایش زمان پوشش دهی را نشان می دهد. با توجه به نتایج میکروسکوپی در سطح مقطع پوشش، ضخامت پوشش ها در محدوده 19-12 میکرومتر می باشد. آنالیز شیمیایی در سطح مقطع پوشش بیانگر توزیع یکنواخت عناصر Al، Zr و O در عرض پوشش است. سختی سنجی ویکرز نمونه ها، افزایش 10 برابری سختی زیرلایه های آلومینیومی با اعمال این پوشش ها را نشان می دهد.کلید واژگان: کامپوزیت آلومینا، زیرکونیا، اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی، پوشش نانوساختارTo improve mechanical properties of the 7075 Al alloy, alumina-zirconia nanostructured coatings were formed on it through Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) operated in potentiostatic mode. The composite coatings were produced at 450V for 100-300s growth times in a stable electrolyte containing K2ZrF6. Phase evaluation of the layers coated at 200s and higher growth times proved alumina-zirconia layers comprising tetragonal zirconia (t-ZrO2) and and -Al2O3 phases. Nanostructured alumina-zirconia coatings with 20-40 nm particles size, porous structure and increase in the porosity content by increasing growth times proved by microstructural investigation of the layers. The coating thickness was in the range of 12-19 m. The distribution of Al, Zr and O elements in the cross-section of the coatings was uniform. Significant enhancement in hardness for coated samples was achieved (about 10 times higher than bare samples).Keywords: Alumina, Zirconia, Nanostructured coating, Plasma Electrolytic Oxidation
-
هدف این پژوهش مقایسه روش های احیای کامپوزیت آلومینا-کبالت از اسپینل آلومینات کبالت از نظر خواص مورد نظر بود. برای دستیابی به هدف فوق، احیاء اسپینل با سه روش بستر کربنی، احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم (آلومینوترمیک) و احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم حین زینتر مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج نشان داد که احیاء اسپینل از روش بستر کربنی فرآیندی زمان بر بود که در نهایت با رشد دانه افراطی فاز فلزی رو به رو می شود. نمونه های پودری حاوی آلومینا و اسپینل احیاء شده به کبالت و آلومینا با روش آلومینوترمیک به همراه نمونه پودری حاوی آلومینا، اسپینل و فلز آلومینیوم با روش پلاسمای جرقه ای با فشار MPa 30 در دمای oC 1400 به مدت ده دقیقه زینتر شدند و سپس تحت بررسی های ریزساختار، فازی و خواص مکانیکی قرار گرفتند. چگالی نمونه احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم بعد از زینتر به حدود 87% چگالی تئوری خود رسید در حالی که چگالی نمونه احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم حین زینتر به حدود 95% چگالی تئوری خود رسید. استحکام خمشی نمونه ی احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم و احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم حین زینتر به ترتیب حدود MPa 227 و MPa 354 شد. سختی نمونه ی احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم و احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم حین زینتر به ترتیب حدود GPa 8/9 و GPa 4/11، چقرمگی شکست نمونه ی احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم و احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم حین زینتر به ترتیب به حدود MPa.m1/2 2/7 و MPa.m1/2 1/9 رسید. بر این اساس مقایسه دو روش، احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم و احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم حین زینتر نشان داد. احیاء واکنشی با پودر آلومینیوم حین زینتر می تواند گزینه مناسب تری برای احیاء باشد زیرا بدون هیچ گونه عملیات حرارتی اضافه قبل از زینتر، منجر به ریزساختاری ریزتری می شود. همچنین اتصالات سرامیک-فلز بهبود می یابد که منجر به بهبود خواص مکانیکی می گردد.کلید واژگان: اسپینل آلومینات کبالت، زینتر پلاسمای حرارتی، احیای کربنی، احیای آلومینوترمیک، کامپوزیتThe purpose of this research was to compare different reduction methods of alumina-cobalt composite from cobalt aluminate spinel. For this approach, the reduction of spinel with three methods of coke bed, reaction reduction with aluminum powder and reaction reduction with aluminum powder during sintering were investigated. The comparison of the results showed that the coke bed method was too time consuming which finally lead to excessive growth of the metal grains. The density of the sample which prepared from reaction reduction after sintering was 87% of theoretical density, while the density of the sample prepared from reaction reduction during sintering was 95%. The bending strengths of the reduced sample after sintering and during sintering were 227 and 354 Mpa respectively and The hardness of those samples were 7.2 and 9.1 Mpa.m1/2 respectively. With comparison of these results, it is clear that the reaction reduction during sintering method was a better way with no extra heat treatment and fines microstructure. Although this method can solve the wetting problem between metal and ceramic and leads to higher density which helps better mechanical properties.Keywords: Cobalt Aluminate spinel, spark plasma sintering, Carbothermic reduction, Aluminothermic reduction, composite
-
پوشش دی اکسید تیتانیم با استفاده از روش اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی در یک مرحله و طی زمان کوتاهی (ده دقیقه) روی سطح تیتانیم خالص تجاری اعمال شده است. در این پژوهش رفتار خوردگی تیتانیم خالص تجاری و نمونه پوشش داده شده با این روش در محیط اسید سولفوریک مورد بررسی قرار گرفته است. ترکیب فازی و ریخت شناسی سطحی پوشش ایجاد شده به ترتیب توسط پراش سنجی پرتوی ایکس[1] و میکروسکوپ الکترونی روبشی[2]مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از پراش سنجی پرتوی ایکس نشان داد که پوشش بدست آمده از فاز آناتاز[3] با ترکیب شیمیایی دی اکسید تیتانیم تشکیل شده است و در شرایط پوشش دهی فاز روتایل[4] تشکیل نشده است. علاوه بر این بررسی های میکروسکپی نشان دادند که پوشش ایجاد شده متخلل است و میکرو حفرات با قطر چند میکرو متر در اثر فرآیند چرقه زنی روی سطح پوشش ایجاد شده اند.آزمایش های الکتروشیمیایی پتانسیل مدار باز[5]، پلاریزاسیون سیکلی[6]در محیط هوازدایی شده حاوی 40 گرم بر لیتر اسید سولفوریک و 40 گرم بر لیتر کلرید سدیم انجام شد. نتایج بدست آمده نشان می دهند که افزون بر افزایش پایداری ترمودینامیکی تیتانیم در محیط آزمایش، نرخ خوردگی بیش از هشت مرتبه کاهش می یابد. مهم ترین دست آورد ایجاد پوشش اکسیدی ایجاد شده، افزایش مقاومت به خوردگی موضعی تیتانیم در محیط آزمایش است.کلید واژگان: رفتار خوردگی، خوردگی موضعی، دی اکسید تیتانیم، اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتیTiO2 coating was produced in single step and during a short time (10 min) by plasma Electrolytic Oxidation (PEO). In this study corrosion behavior of the CP-Ti and PEO coated sample were evaluated. Phase composition and surface morphology of the coating were studied by XRD and SEM respectively. X-ray diffraction result shows that the coating is consist of Anatase and the rutile is not formed under coating formation circumstances. Additionally, coatings demonstrate porous structure which contains micro-pores which are formed as a result of sparking process. Open circuit Potential and Cyclic potentio dynamic polarization tests were carried out in a de-aerated solution of 40 g l-1 H2SO4 and 40 g l-1NaCl. It is shown that thermodynamic stability of Titanium was enhanced which means that corrosion tendency was decreased. Furthermore corrosion rate was decreased more than eight times. The most important achievement of this study is improvement of the resistance against pitting corrosion.Keywords: Corrosion Behavior, Local Corrosion, TiO2 Plasma Electrolytic Oxidation
-
در این پژوهش پوشش های کامپوزیتی متخلخل اکسیدتیتانیم/ اکسیدنیکل با استفاده از روش اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی/ رسوب الکتروفورتیک (PEO/EPD) تحت جریان مستقیم طی یک مرحله و زمانی کوتاه ساخته شد. هدف اصلی این پژوهش، افزایش فعالیت فوتوکاتالیستی اکسیدتیتانیم با استفاده از سطح ویژه بالا و جفت کردن آن با اکسیدنیکل است. تاثیر ولتاژ اعمالی فرایند بر ساختار فازی، ریخت (مورفولوژی) و توان فوتوکاتالیستی پوشش ها مطالعه و بررسی شد. ساختار فازی و ریخت سطحی لایه ها به ترتیب با استفاده از تحلیل XRD و SEM بررسی شد. قدرت فوتوکاتالیستی نمونه ها با اندازه گیری ثابت سرعت تجزیه ماده 4- کلروفنل روی سطح نمونه ها تحت تابش امواج فرابنفش مطالعه شد. نتایج نشان داد که لایه های ساخته شده به طور عمده از فاز آناتاز و هم چنین اکسیدنیکل تشکیل شده اند که با افزایش ولتاژ مقدار این فازها در پوشش افزایش یافت. پوشش های کامپوزیتی NiO/TiO2 توان فوتوکاتالیستی بالاتری از پوشش اکسیدتیتانیم در تجزیه ماده مدل 4-کلروفنل از خود نشان دادند. همچنین نتایج نشان داد که یک مقدار بهینه اکسیدنیکل برای حصول بیشینه توان فوتوکاتالیستی اکسیدتیتانیم وجود دارد.
کلید واژگان: پوشش های NiO، TiO2، روش PEO، EPD، فعالیت فوتوکاتالیستیTitanium dioxide-nickel oxide porous coatings were synthesized by Plasma Electrolytic Oxidation (PEO)/ ElectroPhoretic Deposition (EPD) in one step and within a short time. The main purpose of this research was to increase photocatalytic activity of titanium oxide by increasing surface area and coupling of titanium oxide with nickel oxide. Applied voltage effects on phase structure, surface morphology and photocatalytic efficiency of coatings were studied. Phase structure and surface morphology of the synthesized catalysts were investigated by XRD and SEM, respectively. Photocatalytic efficiency of the samples was studied through measuring the decomposition rate of 4-chlorophenol. The results showed that the coatings mainly consisted of anatase and nickel oxide phases whose amounts in coatings increased with the voltage. There was an enhancement of the photocatalytic efficiency in TiO2/NiO composite coatings compared with TiO2 coatings. Besides, there was an optimum amount of NiO to reach maximum photocatalytic efficiently.Keywords: NiO coatings, Plasma Electrolytic Oxidation, Electrophoretic Deposition (PEO, EPD) method, photocatalytic activity -
-
ریخته گری ژلی از جمله روش های مرسوم تهیه بدنه های سرامیکی و فلزی بر پایه روش های کلوییدی است. هدف اصلی این تحقیق بررسی و ساخت بدنه های متخلخل ریخته گری ژلی سیلیسیم است. به منظور رسیدن به این هدف پارامترهای ریخته گری ژلی و رفتار رئولوژیکی دوغاب سیلیسیم در بارهای جامد مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش بار جامد سیلیسیم از30 درصد حجمی به 35 درصد حجمی ویسکوزیته دوغاب سیلیسیم به طور چشم گیری افزایش می یابد. افزایش بار جامد زمان ژلاسیون را %50 کاهش می دهد. بدنه های خام نهایی سیلیسیم به دست آمده با بار جامد30 درصد حجمی دارای 43 درصد حجمی تخلخل و MPa 19 استحکام خمشی خام است و با بار جامد 35 درصد حجمی دارای 38 درصد حجمی تخلخل وMPa 23 استحکام خمشی خام است. نتایج DTA/TG نشان داد که مواد منومری در محدوده دماییC° 600-350 از قطعه خارج می شوند. ریزساختار بدنه های به دست آمده با کمک میکروسکوپ الکترونیکی بررسی شد که نشان دهنده تخلخل های یکنواخت و در ارتباط با یکدیگر بود.
کلید واژگان: ریخته گری ژلی، رفتار رئولوژی، بار جامد، زمان ژلاسیون، زمان انتظارGel-casting is a novel method to fabricate ceramic and metal bodies based on colloidal process. The main goal of this study is to prepare and investigate about porous silicon bodies via gel-casting. To this end, gel-casting parameters and rheological behaviour of silicon suspensions in different amount of solid content were studied. The results show that increasing in the amount of solid content from 30vol% to 35vol% have a strong effect on the viscosity of the Si suspensions. On the other side, increasing the solid content by 5% causes 50% decreasing in the time of gelation. As a result of gel-casting, the green sample having 30vol% solid content has 43vol% porosity and 19MPa flexural strength. The sample with 35vol% solid content has 38vol% porosity and 23MPa flexural strength. Considering to the DTA/TG the polymeric materials burn out between 350-600 C°. Based on SEM analysis, the final silicon-bodies have uniform microstructures with high levels of interconnectivity porosity.Keywords: Gel, casting, Rheological behaviour, Solid content, Gelation time, Idle time -
مواد مکمل س یمانی یکی از اجزاء ضروری در طراحی مخلوط های بتن با استحکام و کارایی بالا می باشند. این ها می توانند مواد ط بیعی، پسماندهای صنع تی یا محصولات فرع ی باشند که بر ای فراور ی آنها به انرژ ی کمتر ی نی از است . خاکستر باد ی، میکروسیلیس، سرباره کوره بلند و متاکایولن برخ ی از مواد مکمل س یمان ه ستند. استفاده از متاکایولن به عنوان یک ماده پوزولا نی برای ملات و بتن توجه ز یادی در سال های اخ یر به خود جلب نموده است . بخشی از این تما یل توجه گسترده به سمت کاربردموادی است که باعث کاهش مصرف س یمان پرتلند م ی شوند که تو لید آ ن بر ای مح یط ز یست ز یان آور است . دلیل د یگر آن تا ثیرقابل ملاحظه متاکایولن در بهبود خواص مکا نیکی و دوام ملا ت و بتن است . این مقاله مرور ی از کارهای انجام شده در بررس ی خواص متاکایولن و استفاده از آن بصورت جا یگزینی جز یی س یمان در ملات و بتن ار ایه م ی دهد. منابع موجود نشان م ی دهند که متاکایولن یک ماده پوزولانی موثر است که موجب بهبود خواص مکانیکی بتن، اصلاح ساختار تخلخل ها و توزیع اندازه حفرات و همچنین مقاومت بتن در برابر واکنش سیلیس- قلیا، نفوذ یون کلریدی و حملات سولفات ها را افزایش می دهد.
کلید واژگان: پوزولان، متاکائولن، بتن های توانمند -
بدنه های متراکم کاربیدسیلیسیم به کمک فاز مایع حاصل از Al2O3-Y2O3 در دماهای بالاتر از 1800 درجه سانتی-گراد تهیه می شوند. در میان سیستم های گوناگونی که برای پدید آمدنحالت تراکم بدنه های کاربیدسیلیسیم مورد استفاده قرار گرفته اند، اکسیدهایعناصر قلیایی خاکی و آلومینا مورد توجه بوده است. مذاب کلسیم آلومیناتی به خوبی سطح ذرات کاربیدسیلیسیم را تر کرده و حالت تراکم پدید می آورد. در این پژوهش با استفاده از اکسید کلسیم (درصدهای کمتر از7 درصد) به همراه آلومینا و در دمای 1680 درجه سانتی گراد، بدنه متراکم کاربیدسیلیسیم تهیه و بررسی شد. نتایج نشان می دهند که در محیط نیتریدی می توان از این سیستم برای سینتر کاربیدسیلیسیم بهره گرفت. شواهد نشان می دهند کهفازهای نیتریدی در برخی نمونه هاتشکیل شده و تغییرات زیادی در ترکیب فازها دیده می شود. در این کار پژوهشی، بدنه کاربیدسیلیسیم با استحکام بالاتر از 430 مگاپاسکال و تخلخل صفر تهیه شد.
کلید واژگان: کاربیدسیلسیم، سینتر شدن، فاز مایع، بدنه متراکمDense siliconcarbide bodies can be prepared by liquid phase sintering at temperatures higher than 1800C. many systems are innovated to achieve such bodies in which the combination of earth alkaline oxides and alumina are interested more. The liquid of calcium aluminates wet the silicon carbide surface very well and can result in dense product. In this survey dense silicon carbide body is prepared using less than 7% calcia at 1680C at nitrogen atmosphere. Results show that nitride phases are produced along with some gaseous phases and hence there is a considerable change in phase constituents of samples. Samples with a zero porosity and strength up to 430 MPa are attained.Keywords: silicon carbide, sintering, liquid phase, dense bodies -
هدف این پژوهش بررسی اثرضخامت لایه دیرگداز پاتیل حمل فولاد بر افت دما در فاصله بارگیری تا بارریزی با استفاده از روش المان های محدود می باشد. در این طرح با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری و استفاده از نرم افزارAnsys اثر تغییر ضخامت لایه دیرگداز بر افت دما بررسی شد. جنس دیرگدازها از انواع MgO-C، AMC و مونولیتیکی بوده که ضخامت و جنس لایه کاری از 50% تا 150% مقدار واقعی ابعادی خود تغییرداده شد. با استفاده از نرم افزار پروفیل دمایی مشخص و افت دمایی مذاب و سایر لایه های درونی پاتیل وابسته به ضخامت دیرگداز در طول گردش پاتیل تعیین گردید.نتایج حاصله با مقادیر واقعی مقایسه شده و صحت آن ها با اختلاف کم از مقادیر واقعی تایید شده است.
کلید واژگان: شبیه سازی دیرگداز، انتقال حرارت پاتیل، پروفیل حرارتی، المان محدود، طراحی دیرگداز، پاتیل فولادسازیSimulation of refractory thickness effect on liquid steel temperature drop by finite elements methodIn this work، effect of refractory thickness on temperature drop of liquid steel، was researched. Simulation and modeling has done by FEM method. By computer simulation with Ansys software thermal profile in refractory lining was modeled and temperature to thickness formulas ware developed. Refractories types are AMC، MgO-C and monolithic with thickness varies from 50% to 150% of real dimensions. Finally validation tests were done on steel making refractory and good compatibility between measured data and simulated data was achieved. Main simulation was based on ladles real dimensions and achieved Mobareke''s real data.Keywords: heat transfer, simulation, ladle, heat profile, ladle -
در این تحقیق با استفاده از ضایعات کشاورزی همچون پوست گردو سعی شد کربن فعالی با بیشترین سطح ویژه تهیه شود. روش استفاده شده در ساخت کربن فعال، فعال سازی شیمیایی انتخاب شد. برای بررسی پارامترهای موثر در روش فعال سازی شیمیایی از طراحی آزمایش استفاده شد. پارامترهایی که مورد بررسی قرار گرفتند نسبت اشباع سازی، دما و زمان کربنیزه کردن بود. بررسی آزمایشها به روش تاگوچی نشان داد که بهترین نمونه از نظر سطح ویژه و حجم تخلخل ها نمونه با نسبت اشباع سازی 3، دمایکربنیزه کردن 500 درجه سلسیوس و زمان 2 ساعت است. مشخص شد که افزایش دما باعث کاهش سطح ویژه می شود. افزایش زمان و نسبت اشباع سازی موجب می شود که سطح ویژه و حجم تخلخل های کربن فعال افزایش یابد. فاکتور سهم نشان داد که تاثیر دما بیشتر از دو پارامتر دیگر است.
کلید واژگان: کربن فعال، فعال سازی شیمیایی، طراحی آزمایش به روش تاگوچی، ضایعات کشاورزیIn the present study، activated carbon (AC) with high surface area prepared by using of nutshell (waste of agriculture) as starting material. Chemical activation method was chosen for this purpose. Effective parameters such as impregnation ratio (IR)، temperature of activation and time، were investigated by design experiment. The results showed that the optimized sample which has highest surface area and pore volume can be achieved by fixing the IR، temperature of carbonization and time to 3، 500 ℃ and 2 hours، respectively. Increasing temperature resulted in decrement of the surface area of AC، while increasing time and IR lead to higher surface area and pore volume of AC. Furthermore، contribution factor showed that effect of temperature is higher than two other parameters.Keywords: Activated carbon, Chemical activation, Taguchi method, agriculturalwaste -
Nano-CaZrO3 was successfully synthesized at 800 oC using the molten-salt method, and the effect of raw materials particle size on the formation of CaZrO3 were investigated. Na2CO3, CaCl2, nano-ZrO2 and micro-ZrO2 were used as starting materials. On heating, Na2CO3 reacted with CaCl2 to form NaCl and in situ CaCO3. Na2CO3–NaCl molten eutectic salt provided a liquid medium for reaction of CaCO3 and ZrO2 to form CaZrO3. The results demonstrated that in both nano- and micro-ZrO2 inclusive samples, CaZrO3 started to form at about 700 oC and that, after the temperature was increased to 1000 oC, the amounts of CaZrO3 in the resultant powders increased with aconcomitant decrease in CaCO3 and ZrO2 contents. After washing with hot-distilled water, the samples containing nano- and micro-ZrO2 heated for 3 h at 800 oC and 1000 oC, were single-phase CaZrO3 with 70–90 nm and 400–450 nm particle size, respectively. Furthermore, the synthesized CaZrO3 particles retained the size and morphology of the ZrO2 powders, which indicated that a template formation mechanism dominated the formation of CaZrO3 by molten-salt synthesis.Keywords: Molten Salt Method, Nanomaterials, Calcium Zirconate
-
آلومینیوم بدلیل خواص منحصر به فردی نظیر استحکام ویژه بالا، دانسیته پایین و نیز فراوانی در پوسته زمین از مهم ترین مواد مهندسی بوده و دارای کاربردهای متنوعی شامل صنعت هوافضا، خودرو و ساختمان است. اما برخی عیوب ذاتی آن نظیر سختی پایین، مقاومت سایشی پایین و نیز مقاومت به خوردگی پایین، کاربرد وسیع و طولانی مدت آن را در صنعت محدود نموده است. راه های متعددی برای غلبه بر این عیوب پیشنهاد شده است که از این بین می توان به پوشش دهی قطعات آلومینیومی با پوشش های آلومینایی و آلومینا- زیرکونیایی اشاره کرد. در این تحقیق، پوشش های کامپوزیتی ZrO2-Al2O3 تحت شرایط مختلف بر روی فلز آلومینیوم با استفاده از روش Micro Arc Oxidation(MAO) رشد داده شد. این پوشش ها تحت جریان AC در الکترولیت حاوی نمک ZrOCl2.8H2O سنتز شد. طبق نتایج XPS، XRD و EDX، پوشش ها بیشتر شامل فازهای a-Al2O3، g-Al2O3، ZrO2 مونوکلینیک و ZrO2 تتراگونال بودند. با افزایش ولتاژ، درصد زیرکونیوم در پوشش افزایش پیدا می کرد. نتایج AFM دال بر تشکیل سطحی زبر بود بگونه ای که زبری سطح با افزایش ولتاژ بیشتر می شد. بررسی مورفولوژی پوشش ها با استفاده از SEM نشان داد که مورفولوژی به شدت به ولتاژ اعمالی بستگی دارد.
کلید واژگان: زیرکونیا، آلومینا، کامپوزیت، پوشش، Micro Arc OxidationAluminum alloys are one of the most attractive materials due to their high specific strength, low density, and very abundance reserves in the earth’s crust.Aerospace, automobile, building, and so on are some of the industrial fields where aluminum and its alloys are utilized. However, it has some disadvantages, namely softness, lower wear resistance and lower corrosion resistance, decreases the service life of machine components. An effective approach to defeat these above disadvantages is coating the aluminum components with alumina-based composites coatings. Among alumina-based composites coatings, Al2O3-ZrO2 system has demonstrated unique features. Micro Arc oxidation(MAO) technique was employed to grow zirconia–alumina porous layers. The layers were grown under alternative current in the electrolytes of ZrOCl2 salt. Considering XPS,XRD, and EDX results, the layers mainly consisted of a-Al2O3, γ-Al2O3, monoclinic ZrO2, tetragonal ZrO2. Increasing the voltage resulted in higher zirconium concentration. AFM studies revealed that the surface roughness increased with voltage. Morphological evaluations, performed by SEM, showed that the microstructure of the layers strongly depended on the applied voltage.Keywords: Zirconia, Alumina, Composite, Coating, Micro Arc Oxidation -
این پژوهش با هدف ساخت بدنه های نیترید سیلیسیمی(Si3N4) به روش ریخته گری ژلی و بررسی عوامل موثر بر فرآیند انجام شد. دراین تحقیق دوغاب هایی با 70 درصد بار جامد از پودر نیترید سیلیسیم با دانه بندی کمتر از 3/0 میکرون و سیستم مونومری AM-MBAM با مقادیر مختلف تهیه شدند. در ادامه این دوغاب ها با افزودن کاتالیزور و آغازگر تحت عملیات ریخته گری در قالب پلیمری قرار گرفتند. قطعات پس از خروج از قالب خشک و سپس شرایط بهینه خروج مواد آلی بررسی گردید. نتایج حاصل نشان دادند که افزایش درصد مونومر باعث کاهش زمان انتظار برای ژل شدن، زمان ژل شدن و افزایش استحکام بدنه های خام می شود. نتایج آنالیزDTA/TG نشان داد که مواد مونومری در محدوده ی دمایی ̊C600-350 از قطعه خارج می شوند.
کلید واژگان: ریخته گری ژلی، نیترید سیلیسیم، مونومر، زمان انتظار، زمان گیرش -
-
لایه های کامپوزیتی نانوساختار هیدروکسی آپاتیت- تیتانیا به کمک فرآیند اکسیداسیون جرقه میکرونی در الکترولیت حاوی نمک های استات کلسیم و بتا گلیسرو فسفات با غلظت های متفاوت و تحت زمان های متفاوت ایجاد شدند. تاثیر این دو پارامتر متغیر بر روی ریزساختار، زبری سطح، ساختار فازی و ترکیب شیمیایی لایه ها بررسی گردید. مطالعه بر روی ترکیب لایه ها بر مبنای تکنیک های XRD وXPS نشان داد که آنها شامل فازهای هیدروکسی آپاتیت، آناتاز، تیتانات کلسیم و آلفا تری کلسیم فسفات هستند. مشاهده شد که درصد نسبی هیدروکسی آپاتیت، در غلظت الکترولیت کم تحت زمان های رشد پایین، اما در غلظت الکترولیت زیاد تحت زمان های رشد متوسط به بیشترین مقدار خود می رسد. طبق مشاهدات SEM وAFMلایه هایی با ریزساختار متخلخل و سطحی زبر بدست آمد که اندازه تخلخل های آنها با زمان افزایش یافت. بیشترین میزان زبری مربوط به لایه های رشد یافته در غلظت الکترولیت بیشتر و زمان فرآیند متوسط بود که این لایه ها بهترین خواص فیزیکی و شیمیایی را جهت کاربرد به عنوان بایوپوشش ها ارائه می دهند. بر اساس الگوی XRD، اندازه کریستالی هیدروکسی آپاتیت برای همه لایه ها کمتر از 100 نانومتر تعیین شد و برای لایه های رشد یافته در غلظت الکترولیت بیشتر، اعداد بزرگ تری بدست داد.کلید واژگان: اکسیداسیون جرقه میکرونی، هیدروکسی آپاتیت، غلظت الکترولیت، زمان رشد، نانومتخلخلIn the present work, TiO2/HAp nano-porous composite layers have been made by micro arc oxidation process in the electrolyte containing calcium acetate salts and β-glycerol phosphate with different concentrations and in various periods. Then the effects of these two variable parameters on phase structure, chemical composition, microstructures, and surface roughness of layers have been investigated. Studying the layers composition based on XRD and XPS techniques showed that they contain HAp phases, anatase, calcium titanate and α-tri-calcium phosphate. It was observed that the relative percentage of HAp reaches to its maximum amount in low levels of electrolyte concentration in small growth times but in high levels of electrolyte concentration in medium growth times. According to the observations of SEM and AFM, the layers with porous microstructures and rough surfaces were obtained whose pores sizes increased with time. Maximum amount of roughness was associated with the layers grown in higher concentrated electrolytes and medium process time, the layers presenting the best physical and chemical properties in order to be employed as bio-coatings. Based on XRD pattern, the average crystalline size of HAp was determined asKeywords: Micro arc oxidation, Hydroxyapatite, Electrolyte concentration, Growth time, Nanoporous
-
در تحقیق حاضر خواص پیش سازه نانوکامپوزیت (پلی 4- وینیل پیریدین/ Al-SBA-15) در راستای تشکیل فاز b-SiAlON توسط فرآیند احیای کربوترمال و نیتریداسیون (CRN) مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا نانوکامپوزیت P4VP/Al-SBA-15 سنتز گردید و سپس نمونه ها در اتمسفر نیتروژن در دمای 1450 درجه سانتی گراد، با نرخ گرمایش (10oC/ min) و زمان ماندگاری (صفر و 6 ساعت) در درجه حرارت ماکزیمم، تحت عملیات پخت قرار گرفتند. نتایج بررسی های آنالیز فازی (XRD) نشان داد که ساختار مزوپروس به خوبی تشکیل شده و بررسی های SEM و TEM این موضوع را به خوبی تایید نمود. طیف 27Al-NMR-15 نشان داد که حضور Al درون ساختار مزوپروس Al-SBA-15 حتمی می باشد، طیف 29Si-NMR نشان داد که پلیمریزاسیون بر روی سطح Al-SBA-15 به صورت موفقیت آمیزی صورت گرفته است. آنالیز فازی XRD از نمونه های پخته شده تحت اتمسفر نیتروژن نشان دادکه فاز b-SiAlON تشکیل شده است. هم چنین نتایج نشان داد که نه تنها مقدار، نوع کربن و سطح ویژه پیش سازه فاکتورهای مهمی می باشند، بلکه با در نظر گرفتن میزان کربن بالاتر از استوکیومتری امری اجتناب ناپذیر می باشد.
کلید واژگان: نانوکامپوزیت، سیالون، کربوترمال، Al، SBA، 15In this research the properties of nanocomposite (poly 4-vinyle pyridine/Al-SBA-15) precursor in order to β-SiAlON formation by using Carbotermal Reduction and Nitridation (CRN) was investigated. Firstly the nanocomposite P4VP/Al-SBA-15 was synthesized and then fired under N2 atmosphere at 1450 oC with 10oC/min heating rate and soaking time (0, 6)hrs in order to β-SiAlON formation. To characterize, phase analysis (XRD), microstructure studies (SEM/TEM), 29Si, 27Al Magic Angls Spinning (MAS-NMR) specific surface areas (BET) and thermal analysis (DSC) were carried out on Al-SBA-15 and P4VP/Al-SBA-15 samples. Result of phase analysis investigation (XRD) showed that the mesoporous structure was formed and also confirmed by SEM/TEM studies by using. 27Al- NMR spectral the presence of Al in mesoporous structure (Al-SBA-15) was confirmed. Also changes in chemical shift (ppm) in 29Si-NMR spectral showed that the polymerization was done in good conditions on the surface of Al-SBA-15. Finally samples fired under N2 atmosphere and results showed that not only carbon amount, type of carbon and surface area of precursor were important factors but also considering the higher amount of carbon than stochumetric was unavoidable. -
در این مقاله تاثیر هم زمان نوع آلومینا، درصد پاداکسیدان و دمای زینتر، بر رفتار تغییر طول پایدار دیرگدازهای آلومینا- منیزیا-گرافیت بررسی می شود. به این منظور از درصدهای مختلفی از آلومینای ذوبی قهوه ای، بوکسیت کلسینه شده و پاداکسیدان آلومینیوم برای تعیین 13 فرمولاسیون و دمای زینتر هریک از نمونه ها مطابق روش Box-Behnken استفاده شد. در ادامه با استفاده از مدل های اقتصادسنجی و تحلیل های آماری برروی داده های به دست آمده از آزمایشات، سه مدل برای پیش بینی مقدار PLC ترکیبات مختلف ارائه گردید. بررسی های بیشتر نشان می دهد دربین این مدل ها، مدل رگرسیونی درجه 3 به خوبی می تواند رفتار PLC نمونه ها را در تمامی نقاط پیش بینی نماید. نتایج بررسی های فازی نشان می دهد مقدار فاز اسپینل تشکیل شده با جایگزینی آلومینای ذوبی قهوه ای به جای بوکسیت کلسینه شده و با افزایش درصد پاداکسیدان آلومینیوم در فرمولاسیون نمونه ها کاهش می یابد.
کلید واژگان: دیرگدازهای آلومینا، منیزیا، گرافیت، انبساط خطی پایدار، طرح آزمایش Box، BehnkenIn this paper attempt was made to study the simultaneous effects of alumina type، antioxidant wt% and sintering temperature on Permanent Linear Change (PLC) behavior of Alumina-Magnesia-Graphite refractories. Using Box-Behnken experimental design، by taking different weight percentages of brown fused alumina، calcined bauxite and Al-antioxidant into account، 13 compositions and sintering temperatures for different samples were prepared. Three different statistical and econometric models have been proposed to estimate the PLC of all different compositions. In addition، further investigations show that the cubic regression model can significantly estimate and forecast the PLC behavior of all tested and none tested samples. XRD results indicate that the amount of spinel phase has decreased with increasing the addition of brown fused alumina at the expense of calcined bauxite as well as increasing Al-antioxidant wt%. -
اخیرا تکنیک های جدید و پیشرفته ای در جهت سنتز پودرها نانو متری مطرح شده است که تکنیک سل ژل یکی از روش های جدید و نو جهت سنتز نانو پودرها سرامیکی می باشد. در این روش می توان b-SIC را با استفاده از آلکوکسید ها و منابع کربنی سنتز نمود. مزیت ها این روش شامل خلوص بالا، افزایش اکتیویته شیمیایی، عدم نیاز به امکانات پیچیده و امکان مخلوط سازی در حد ابعاد مولکولی می باشد. در این تحقیق فرایند سنتز نانو پودر SiC با استفاده از TEOS و رزین فنولیک بررسی گردید. همچنین به منظور بررسی خواص سل اثر pH بر زمان ژلاسیون بررسی گردید.در ادامه پس از سنتز نمونه های لازم، عملیات حرارتی در دماهای 700، 1400 و 1500oC در کوره تیوپی و اتمسفر آرگون انجام گردید. توزیع اندازه ذرات با استفاده از دستگاه آنالیز لیزری بررسی شد. همچنین با استفاده از بررسی ها فازی و ریز ساختاری توسط پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) از نمونه ها عملیات حرارتی شده، دمای بهینه واکنش سنتز پودر نانو SiC و اندازه آگلومره ها احتمالی به دست آمد و در آخر اندازه و شکل ذرات در مطالعات تصاویر توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) بررسی گردید.
کلید واژگان: سنتزنانو پودر، سل، ژل، مواد افزودنی، نانو مواد، تترا اتوکسی سیلان، β، SICSol-gel chemical processing route is a new and novel method for synthesizing ceramic nano powders. In this method, β-SiC nano powder can be synthesized via alkoxides and carbonaceous sources. High purity product, high chemical activity and ability of mixing in molecular scales are main advantages of the route. In this research, nano SiC powder was synthesized using TEOS and phenolic resin as raw materials. Also the effects of pH and gelation time on particle size of precursors were investigated. After sample preparation, heat treatment process was performed in a tube furnace and argon atmosphere at 700, 1400, 1500oC. Particle size distribution of the samples was investigated by TEM while SEM and XRD were used for microstructural and phase evolutions of heat treated samples, respectively. Finally, the optimum synthesis temperature and agglomerate size were reported. -
در تحقیق حاضر اثر افزودن TiO2 بر خواص جرم های ریختنی آلومینا اسپینل بحث و بررسی شده است. بهمین منظور سه ترکیب به منظور انجام آزمایشات و بررسی خواص درنظر گرفته شده که این ترکیبات شامل 6 درصد TiO2 (SP-6T)، 9 درصد (TiO2 (SP-9T و ترکیبات بدون(TiO2 (SP می باشند. سپس از روش زینترینگ در حالت جامد در محدوده دمایی C o 1600-1000 جهت پخت تمام ترکیبات بهره گرفته شد. نتایج حاصل نشان می دهد، حضور TiO2 در این ترکیبات باعث بهبود فرآیند زینترینگ در دماهای بالا می شود. آنالیز فازی حاصل از این ترکیبات نیز آشکار می سازد که در اثر واکنش TiO2 با CaO در دماهای بالاتر از C o 900 و تشکیل فاز CT، فرآیند زینترینگ بهبود یافته و منجر به افزایش دانسیته و استحکام سرد این قطعات می شود. همین طور TiO2 با Al2O3 در دماهای بالاتر از C o1400، فاز (AT (TiO2 - Al2O3 را تشکیل می دهد که در اثر تشکیل این فاز (تیالیت) نیز فرآیند زینترینگ بهبود می یابد. به طور کلی در این تحقیق ثابت شد که استفاده از TiO2 درساخت جرم های ریختنی آلومینا - اسپینل باعث افزایش دانسیته می گردد. به طوری که این مقدار در دمای C o 1600 به مقدار gr/cm3 3/68 می رسد. هم چنین با افزایش TiO2 (تا 9درصد)، دانسیته، استحکام فشاری سرد و در نهایت درصد تغییرات خطی پایدار (PLC) در دمای حدود C o 1600 بهبود یافته، ولی خواص گرم نمونه ها کاهش می یابد. به طوریکه هرچه مقدار TiO2 بیشتر شود استحکام خمشی گرم و نیز دیرگدازی تحت بار ثابت این قطعات نیز کمتر می شود.
کلید واژگان: جرمهای ریختنی، دانه بندی، جریان پذیری، تیتانیا، آلومینا، اسپینلInternational Journal of Industrial Engineering & Production Management, Volume:19 Issue: 5, 2009, P 1The effects of TiO2 addition on properties of alumina spinel refractory castables werer investigated in this research. For this purpose three different composition with 0, 6 and 9 perecent TiO2, (SP), (SP-6T) and (SP-9T), were prepared in order to test and measure the properties of the castables. Then the samples were sintered from 1000-1600ºC in an electric furnace. The characterization results showed that the presence of TiO2 in these compositions led to sintering modification by increasing temperature. Phase analysis of the samples revealed calcium titanate formation due to TiO2 reaction with CaO at temperature higher than 1000ºC so the sintering process was modified and caused increase the density and cold crushing strength of the samples. On the other hand, TiO2 and Al2O3 form aluminium titanate while temperature goes above 1400ºC which improved sintering. It can be concluded that TiO2 addition into the alumina spinel refractory castable increases density up to 3.68 gr/cm3 at 1600ºC. Also by increasing TiO2 up to 9% wt., cold crushing strength and permanent linear changes (PLC) were increased in the samples fired att 1600ºC although the hot properties of the samples were slightly decreased. So when TiO2 content increased to 9% and above, the hot modulus of rupture and refractoriness under load of the samples will be declined.
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
- 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.