فهرست مطالب

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد - پیاپی 44 (بهار 1397)
  • پیاپی 44 (بهار 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/03/31
  • تعداد عناوین: 11
|
  • علمی - پژوهشی
  • فرخنده عربلو نره یی*، راحله معمارزاده، فرهاد پناهی، محمد دوازده امامی، سیروس جوادپور، محمدحسین شریعت صفحات 1-10
    امروزه سنسورهای گازی به طور گسترده برای کنترل اتمسفر محیط مورد استفاده قرار می گیرند. در این پژوهش، لایه نازک PEDOT:PSS/Fe(salen) تهیه شده به روش پوشش دهی چرخشی، به عنوان حسگر گاز منواکسید کربن مورد استفاده قرار گرفت. کامپوزیت حاصل، با استفاده از روش های مختلف ازجمله طیف سنجی نوری( UV-Vis) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز( FT-IR) مشخصه یابی شد. همچنین، توپوگرافی سطح کامپوزیت لایه نازک با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی ( AFM ) مورد بررسی قرار گرفت. این کامپوزیت روی بسترهای شیشه ای با الکترودهای شانه ای درهم فرورفته پوشش داده شد. الکترود حاصل هنگام قرار گیری در معرض گاز CO در شرایط معمولی اتاق (20RH=%) و با کاهش فوری مقاومت مواجه شد. نتایج نشان داد که پاسخدهی سنسور موردنظر یک طرفه نیست و با حذف گاز CO از محفظه دوباره به مقاومت اولیه خود برمی گردد (RD< 2%). بالاترین فاکتور پاسخدهی و کمترین زمان پاسخدهی (t90) بدست آمده به ترتیب برابر با 77/0%±40 و 38 ثانیه می باشند. در نهایت، مقدار بهینه ی ترکیب برای کامپوزیت ساخته شده، (02/0 درصد وزنی Fe(II)(salen))) تعیین گردید.
    کلیدواژگان: سنسور شیمیایی، Fe(II)(salen)، PEDOT:PSS، لایه نازک، منواکسید کربن
  • حسین خوارزمی پور *، خلیل رنجبر صفحات 11-24
    در این تحقیق تاثیر افزودن اکسید نیوبیوم بر ریز ساختار و پایداری فاز زیرکونیا در نمونه تف جوشی کامپوزیت آلومینا- زیرکونیا پس از آسیابکاری مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از پودر های آلومینا و زیرکونیا به عنوان مواد اولیه و از پودر اکسیدنیوبیوم به عنوان ماده افزودنی استفاده شد. تمام کامپوزیت های آلومینا-زیرکونیا دارای زیرکونیا ثابت برابر با 10درصدوزنی هستند و اکسید نیوبیوم به میزان 1درصدوزنی به نمونه های کامپوزیت افزوده شد. پودرهای کامپوزیت بصورت محوری تحت فشار درون قالب قرص مانند قرار گرفتند، سپس نمونه ها در دمای 1300 تا 1500 درجه سانتیگراد به مدت دو ساعت درون کوره عملیات حرارتی تف جوشی شدند. در شناسایی فازها از پراش اشعه ایکس و برای بررسی ریزساختارها از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. بررسی ها و نتیجه آزمایشات نشان داد که اکسید نیوبیوم تاثیر شگرفی بر چگالی تف جوشی دارد و چگالی را تا 75/3 گرم بر سانتیمترمکعب افزایش داد. از طرفی دیگر اندازه دانه های زمینه پس از تف جوشی تا 19/2 میکرون افزایش یافته و از میزان فاز های تتراگونال به میزان زیادی کاسته شد. در این تحقیق تاثیر این اکسید بر مکانیزم تف جوشی کامپوزیت آلومینا- زیرکونیا و همچنین پایداری فاز تتراگونال زیرکونیا مورد بحث و تحلیل قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: کامپوزیت آلومینا-زیرکونیا، اکسیدنیوبیوم، اندازه دانه، فاز زیرکونیا، تف جوشی
  • رضا صفری *، علی احسانی، حمیدرضا ابراهیمی صفحات 25-39
    در این پژوهش، اثر بازدارندگی ترکیب مایع یونی- ایمیدازولی در خوردگی فولاد زنگ نزن 316 (درمحلول اسیدی HCl) به کمک آزمون های الکتروشیمیایی، مانند منحنی های پلاریزاسیون و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی، مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، بررسی ها نشان داد که جذب این بازدارنده بر سطح فولاد از مدل همدمای لانگمویر پیروی نمود و مقدار انرژی آزاد گیبس جذب سطحی این بازدارنده برابر 57/8-کیلو ژول بر مول است. سپس، با استفاده از نظریه تابعیت چگالی (DFT) و نظریه کوانتومی اتم-در-مولکول، AIM، جهت مطالعه ساختار آلی-الکترونی و سازوکار انتقال محلی بار و انرژی در یک سامانه مولکولی ایمیدازولی در مقیاس اتمی استفاده شد. در این راستا، خواص الکترونی بسترهای اتمی (مانند چگالی الکترونی و لاپلاسی آن) و همچنین گاف میان اربیتال های مرزی (HLG) این سامانه آلی-مولکولی بررسی و محاسبه شد. نتایج به دست آمده نشان داد که این مایع یونی پیشنهادی می تواند به عنوان یک مهارکننده سبز مورد استفاده قرار گیرد که از لحاظ اقتصادی سنتز آزمایشگاهی آن نیز مقرون به صرفه هست. مطالعات کوانتومی نیز نشان داد که اتمهای نیتروژن این بازدارنده نقش بسزایی در توزیع محلی انتقال بار و انرژی درون مولکولی (و به تبع آن چگونگی رخداد سازوکارهای الکتروشیمیایی سامانه) دارند.
    کلیدواژگان: بازدارنده خوردگی، جذب سطحی، فولاد زنگ نزن، امپدانس، نظریه اتم- در- مولکول
  • رئوف رحیم زاده *، علی شفیعی، کامران امینی صفحات 41-57
    سوپر آلیاژ ها موادی هستند که به طور گسترده در تولید اجزا توربین های گازی و در برابر نیرو های مکانیکی و حرارتی بالا استفاده می شوند.یکی از پوشش هایی که در توسعه ی پوشش های سد حرارتی برای سوپر آلیاژها موثر واقع شده پوشش-هایMCrAlYاست. بهبود خواص مختلف این پوشش ها به خصوص در سال های اخیر مد نظر پژوهشگران قرار گرفته است .در این تحقیق به بررسی تاثیر استفاده از پودرNiCrAlY باو بدون تقویت کنندهAl2O3 با مقادیر 5، 10 و 20 درصد وزنی بر خصوصیات پوشش های حاصل از روش پاشش حرارتی پلاسمایی پرداخته شده است. به منظور تهیه پودر های کامپوزیتی از مخلوط کن استوانه ای بدون گوی و به مدت یک ساعت برای هر پودر استفاده شد. سپس پودرها بر روی زیرلایه اینکونل 718 به روش پاشش حرارتی پلاسمایی پوشش داده شدند. به منظور ارزیابی ریزساختار و آنلیز فازی پوشش های مورد نظر از میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس استفاده شد. سختی پوشش ها،میزان تخلخل و ارزیابی مقاومت سایشی در دمای محیط با استفاده از روش پین روی دیسک تحت بار5 نیوتن انجام شد. یافته های پژوهش نشان داد که پوشش های کامپوزیتی NiCrAlY/ Al2O3بر خلاف پوششNiCrAlY دارای تخلخل بیشتری هستند، اما از نظر خواص سایشی و مکانیکی به دلیل وجود فاز تقویت کننده، بهبود چشمگیری در پوشش های کامپوزیتی مشاهده شد. ارزیابی رفتار سایشی پوشش ها نشان داد که پوشش حاوی Al2O3 10% ، با نرخ سایش 6-10×mm3/Nm)37.7) مقاومت به سایش بهتری نسبت به دیگر پوشش ها مخصوصا پوشش حاصل از پودر بدون تقویت کننده با نرخ سایش 6-10×mm3/Nm) 114.6) داشته است.
    کلیدواژگان: پاشش حرارتی، NiCrAlY، Al2O3، پوشش، سایش
  • محمد رجبی*، رضا بختیاری صفحات 59-72
    در این تحقیق بررسی فرآیند اتصال TLP برای سوپر آلیاژ FSX-414 با استفاده از لایه واسط MBF-100 بصورت نوار و پودر انجام گردید. بدین منظور از دو نمونه سوپر آلیاژ ریختگی پایه کبالت FSX-414 یکی با ابعاد 5 ×10 × 10میلی متر برای نمونه اتصالی با نوار MBF-100 و دیگری با همین ابعاد به همراه شیار UوV شکل برای اتصال با پودر ایجاد گردید. در ادامه هر دو نمونه تحت یک سیکل عملیات حرارتی در دمای 1175 درجه سانتی گراد و به مدت 30 دقیقه قرار گرفت. ریز ساختار ناحیه اتصال TLP، با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز EDS ، آنالیز نقشه ای EDS و ریز سختی سنجی مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفت. در تصاویر میکروسکوپی مربوط به اتصال TLP با نوار نسبت به نمونه پودر مناطق مختلف فازی شامل منطقه تحت انجماد و تحت نفوذ به طور کامل مشخص گردید. نتایج حاصل از آنالیز EDS، آنالیز نقشه EDS و ریز سختی سنجی قابلیت نفوذ و اتصال دهی بهتر نوار نسبت به پودر را تایید کردند.
    کلیدواژگان: سوپر آلیاژ FSX-414، نوار و پودر MBF-100، اتصال فاز مایع گذرا (TLP)
  • اشکان بی غم * صفحات 73-83
    در این پژوهش منیزیم سیلیکات مزوحفره به کمک سورفکتانت غیر یونی P123 و به روش سل-ژل تولید شده است. منیزیم سیلیکات درون محیط اسیدی سنتز و به منظور خروج مواد آلی در دمای 550 درجه سانتی گراد تحت عملیات کلسیناسیون قرار گرفت. هدف از این پژوهش، بررسی قابلیت و کاربرد بارگذاری و رهایش کنترل شده داروی ایبوپروفن از ترکیب منیزیم سیلیکات مزوحفره می باشد. همچنین اثر بارگذاری و رهایش دارو بر خواص سطحی از قبیل مساحت سطحی، اندازه و حجم حفرات و نظم حفرات مورد ارزیابی قرار گرفتند. ترکیب تولیدی به وسیله پراش اشعه ایکس (XRD) با زاویه کم و زیاد، آنالیز جذب- واجذب نیتروژن (BET)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف سنجی فروسرخ (FTIR) و دستگاه طیف سنجی فرابنفش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آنالیزهای XRD با زاویه پایین، BET و TEM نشان دادند که ترکیب تولیدی متشکل از شبکه حفرات لوله ای با شکل لانه زنبوری و ساختار مزوحفره منظم می باشد که به صورت یکدست و همگن توزیع شده اند. نتایج BET منیزیم سیلیکات مزوحفره نشان دهنده این است که ترکیب تولیدی دارای مساحت سطحی 504 مترمربع/ گرم با اندازه حفرات 6/4 نانومتر و حجم حفرات 44/0 سی سی/ گرم می باشد و پس از بارگذاری داروی ایبوپروفن، این مقادیر به ترتیب به 225 مترمربع/ گرم، 2/1 نانومتر و 212/0 سی سی/ گرم کاهش یافته اند. این پژوهش مشخص نمود که منیزیم سیلیکات مزوحفره قابلیت بارگذاری و رهایش داروی ایبوپروفن را داراست و می تواند به عنوان یک سامانه جدید دارورسانی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: منیزیم سیلیکات، مزوحفره، رهایش دارو، ایبوپروفن
  • اسماعیل ایومن *، شهرداد ارسطو، مرجان تحریری، مژگان تحریری صفحات 85-95
    در این تحقیق، تجزیه گرمایی نانوکامپوزیت های حاوی آمونیوم پرکلرات و نانوذرات CeO2 تجاری بررسی شده است. مشخصات نانوذرات CeO2 با روش های مشخصه یابی XRD و TEM بررسی شده است. آنالیز TEM نشان می دهد که اندازه بیشتر نانوذرات CeO2 در محدوده nm30-10 است. فعالیت کاتالیزوری نانوذرات CeO2 بر تجزیه گرمایی آمونیوم پرکلرات با آنالیزهای گرمایی DSC و TGA بررسی شده است. نتایج دلالت بر این دارند که فعالیت کاتالیزوری نانوذرات CeO2 قابل توجه است و دمای تجزیه گرمایی آمونیوم پرکلرات را کاهش و گرمایی حاصل از تجزیه گرمایی آمونیوم پرکلرات را افزایش می دهند. به طوری که با اضافه کردن 2% وزنی از نانوذرات CeO2 دمای تجزیه گرمایی آمونیوم پرکلرات از C°89/423 به C°89/330 کاهش پیدا می کند. همچنین، با اضافه کردن 2% وزنی از نانوذرات CeO2 به آمونیوم پرکلرات، گرمای حاصل از تجزیه از J/g835 به J/g22/1517 افزایش پیدا می کند.
    کلیدواژگان: نانوذرات CeO2، فعالیت کاتالیزوری، آمونیوم پرکلرات، تجزیه گرمایی
  • حسن جعفری*، سعیده نقدعلی صفحات 97-106
    در پژوهش حاضر به بررسی تاثیر سرعت سرد شدن بر ریزساختار و رفتار خوردگی آلیاژ Mg-5Zn-1Y-0.1Ca پرداخته شده است. مطالعه ریزساختار توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی نشان داد که ریزساختار زمینه آلیاژ، متشکل از دانه های α-Mg، و رسوبات Mg3YZn6 و Ca2Mg6Zn3 با مورفولوژی لایه ای که اغلب در مرز دانه ها تجمع یافته اند تشکیل شده اند. بعلاوه تصاویر بدست آمده از ریزساختار نشان دادند که با افزایش سرعت سرد شدن، پیوستگی رسوبات در مرزهای دانه و مناطق بین دندریتی افزایش می یابد. آزمایشات پولاریزاسیون و غوطه وری نشان دادند که همواره افزایش سرعت سرد شدن، باعث بهبود خواص خوردگی نخواهد شد و به نظر می رسد مقدار بهینه ای در سرعت سرد شدن وجود دارد که در آن، سرعت خوردگی کمینه خود را دارد.
    کلیدواژگان: آلیاژ منیزیم، بیومواد، زیست تخریب پذیر، سرعت سرد شدن، رفتار خوردگی
  • شهاب خامنه اصل*، مجید نامدار حبشی صفحات 107-119
    در این کار پژوهشی تکنیک نوشتن لیزر برای سنتز گرافن روی سطح یک دیسک و ساخت ابرخازن های گرافن مورد توجه قرار گرفته است. برای اینکار، نخست به روش هامرز، گرافیت در یک محیط اسیدی شامل سدیم نیترات، پتاسیم پرمنگنات و اسید سولفوریک به اکسید گرافن تبدیل شد. برای همگن سازی محلول اکسید گرافن از دستگاه های سانتریفیوژ و التراسونیک استفاده شد. محلول همگن اکسید گرافن روی سطح دیسک های خاص اعمال و مجموعه در دمای محیط خشک شد. برای احیای اکسید گرافن و تبدیل آن به گرافن از یک لیزر مناسب، با الگوی برنامه نویسی خاص ابرخازن استفاده شد. لیزر با اعمال یک انرژی به اندازه فرکانس تشدید پیوند گرافن و اکسیژن، اتصال را شکست و عمل کاهش و رسیدن به گرافن انجام شد. در این بررسی عمل سنتز گرافن و اعمال الگوی خاص ابرخازن در یک مرحله انجام شد که این بزرگترین حسن روش نوشتن لیزری گرافن است.
    در بررسی حاضر از میکروسکوپ الکترونی عبوری جهت بررسی ساختار لایه ای اکسید گرافن ، از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مطالعات ریزساختار، از 2 آزمون چرخه ولتومتری و آزمایشات شارژ/دشارژ گالوانواستاتیکی برای مطالعه عملکرد ابرخازن، از طیف بینی فوتوالکترون پرتو ایکس برای بررسی عناصر موجود در لایه اعمال شده روی دیسک و از اسپکتروسکوپی رامان برای بررسی کیفیت گرافن استفاده شد.
    کلیدواژگان: گرافن، روش نوشتن لیزری، سنتز، روش هامرز، ابر خازن
  • مصطفی میلانی، سید محمد زهرایی *، سید محمد میرکاظمی صفحات 121-138
    سینتیک فرایند رسوب نشانی الکتروفورتیک متاثر از عوامل مختلفی است که هاماکر آنها را در پنج پارامتر غلظت سوسپانسیون، میدان الکتریکی دو سوی سوسپانسیون، مساحت سطح الکترودها، تحرک الکتروفورتیک ذرات و نهایتا زمان فرایند خلاصه کرده است. میدان الکتریکی دو سوی سوسپانسیون را می توان با استفاده از تغییر پتانسیل الکتریکی اعمالی و تغییر فاصله الکترودها تغییر داد. از آنجایی که سوسپانسیون حاوی ذرات جامد یک مقاومت غیر اهمی است تغییر این دو پارامتر یکسان نخواهد بود. تغییر میدان الکتریکی با استفاده از هر یک از این دو پارامتر سبب می شود معادلات سینتیکی حاکم تغییر کند. در فواصل زیاد الکترودها و پتانسیل های الکتریکی ضعیف، معادلات سینتیکی مبتنی بر مقاومت الکتریکی دقت بیشتری دارند. در صورتی که در میدان های قوی و فواصل کم معادلات مبتنی بر هدایت و جریان الکتریکی عبوری از مدار دقیق تر هستند. نتایج تحقیق حاضر نشان داد در میدان الکتریکی V/cm70 رابطه فراری و همکاران و در میدان الکتریکی V/cm25 معادله سارکار و نیکلسون با اختلافی به ترتیب کمتر از 01/0 و کمتر از 1/0 نتایج آزمایش را بهتر پیش بینی کردند.
    کلیدواژگان: رسوب نشانی الکتروفورتیک، معادلات سینتیکی، نانو ذرات آلومینا، میدان الکتریکی
  • سینا صمیمی سده، احسان صائب نوری*، سیدعلی حسن زاده تبریزی صفحات 139-152
    راندمان تولید و انرژی مصرفی دو فاکتور مهم در تولید الکتروشیمیایی ذرات فرات پتاسیم هستند. در این پژوهش تاثیر پارامترهای مختلف مانند دانسیته جریان اعمالی، غلظت الکترولیت KOH و دمای آن بر راندمان تولید و انرژی مصرفی بررسی شد. در دانسیته جریان 40 و الکترولیتM 13- KOH با دمای °C 70 شرایط بهینه تولید در مدت زمان 2 ساعت بدست آمد. در این شرایط راندمان تولید برابر % 63/84 و جریان مصرفی برابر kwh/kg05/5 بود. با بدست آمدن شرایط بهینه تولید، تاثیر گذشت زمان تولید بر راندمان تولید، خلوص، فازهای تشکیل شده و اندازه ذرات فرات پتاسیم مورد بررسی قرار گرفت. با گذشت زمان در اثر تجزیه ذرات فرات پتاسیم، ترکیبات هیدروکسیدی و اکسیدی آهن شکل میگیرند که باعث کاهش خلوص و راندمان تولید می گردد. اندازه ذرات فرات پتاسیم به دو روش با استفاده از معادله دبای- شرر و شرر اصلاح شده اندازه گیری شد. با افزایش زمان تولید اندازه ذرات فرات پتاسیم افزایش یافت.
    کلیدواژگان: فرات پتاسیم، روش الکتروشیمیایی، خلوص، راندمان جریان، انرژی مصرفی
|
  • Farkhondeh Arabloo Narehee *, Raheleh Memarzadeh, Farhad Panahi, Mohammad Davazdah Emami, Sirus Javadpour, Mohammad Hossein Shariat Pages 1-10
    Gas sensors are now widely used for routine monitoring of the quality of atmospheres. A sensitive PEDOT:PSS/Fe(salen) thin film based toxic gas sensor deposited on glass pieces with interdigitated Au electrodes was developed by the spin coating method. The obtained composite was well characterized by different techniques such as UV–vis spectroscopy and FTIR. Also, the surface topography of thin film composite was investigated using AFM. The Fe(salen)-doped PEDOT:PSS on interdigitated electrode was experienced an immediate decrease in resistance when exposed to carbon monoxide gas under normal dry room temperature conditions (%RH=20). The results showed that the response of desired sensor was not unidirectional, and reverses to the original resistance level when CO was removed from the test chamber (RD
    Keywords: Chemical sensor, Fe(II)(salen), PEDOT:PSS, Thin film, Carbon monoxide
  • Khalil Ranjbar, Hossein Kharazmi Poor * Pages 11-24
    In this research, the effect of adding niobium oxide to the microstructure and stability of the zirconia phase in the sintering sample obtained from an alumina-zirconia composite following mechanical milling. To this end, alumina and zirconia powders were used as the raw materials and niobium oxide powder was used as additive. All of the alumina-zirconia composites contained an invariant zirconia content equal to 10 weight percent, and 1 weight percent of niobium oxide was added to composite samples. Composite powders were subjected to axial pressure in tablet casts. Afterwards, samples were exposed to sintering for two hours in a thermal furnace at a temperature of 1300 to 1500 . X-ray diffraction was used to identify phases, and microstructures were examined through the SEM (scanning electron microscope) method. Examination and experiment results indicated that niobium oxide considerably influenced sintering density, and increased density up to 3.75 g/cm3. On the other hand, the size of background particles increased to 2.19 microns after sintering and the tetragonal phases decreased. In this research, the effect of this oxide on the sintering mechanism of the alumina-zirconia composite and stability of the zirconia tetragonal phase were discussed and analyzed.
    Keywords: oxide niobium, grain size, zirconia phase, alumina -zirconia composite, sinter
  • Reza Safari *, Ali Ehsani, Hamid Ebrahimi Pages 25-39
    In this study, the impact of )1-Buthyl-3-methyl imidazoloum hexa fluorophosphatesas( a new inhibitor on the corrosion of stainless steel 316L (SS) in HCl solution was investigated by means of potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Also, the absorption of inhibitor onto the SS surface followed the Langmuir absorption model with the free energy of absorption ΔG0adsof -8.57 kJ mol-1.
    In addition, using density function theory (DFT) and atoms-in-molecule (AIM) theories, introduced by Richard Bader, which is a generalization of quantum theory to proper nano-size and molecular systems, the electronic organic-structure and local charge/energy transfer in the imidazole molecular system (as a organic-corrosion inhibitor element) are studied. In the same vein, the atomic electronic properties (such as electron density and its Laplacian), and the HOMO–LUMO gap (HLG) of this organic-molecular system are calculated. The results of the investigation show that proposed compound, as a commodious/economical -green inhibitor, has excellent inhibiting properties for SS corrosion in acidic solution. Furthermore, quantum mechanical results show that nitrogen atoms play domain role in intra-molecular charge and energy transfer (and thus electrochemical mechanism) in this inhibitor.
    Keywords: Corrosion inhibitor, surface adsorption, stainless steel, impedance, AIM theory
  • Raoof Rahim Zadeh *, Ali Shafiei, Kamran Amini Pages 41-57
    This study examines the influence of NiCrAlY powder with and without Al2O3 Reinforcement doses of 5, 10 and 20% by weight, produced by plasma spraying method have been investigated. In order to prepare a composite powder, shaft ball mill blender for an hour for each powder were used. The NiCrAlY powder and powder composite NiCrAlY / Al2O3 with values of 5%, 10%, 20% Al2O3 were coated on Inconel 718 substrates by plasma thermal spraying. In order to evaluate the microstructure, morphological and thermal stability evolutions of the powders and coatings were investigated using X-ray diffraction, scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy and optical microscopy. Vickers micro and macro hardness test was used to evaluate the hardness..The pin-on -disk test with 5 N was used to cold resistance assessment of coatings. Findings showed that the composite coatings NiCrAlY/Al2O3 because of the size and morphology of different ingredients, has a higher porosity, but in terms of mechanical properties due to reinforced phase, improvements in composite coatings were observed. Evaluate the wear behavior of Al2O3 10% coatings showed that 37.7× 10-6(mm3/Nm)abrasion resistance better than other coatings, especially coatings from powders without reinforcement 114.6× 10-6 (mm3/Nm) abrasion resistance had.
    Keywords: Thermal spray, NiCrAlY, Al2O3, wear, abrasion
  • Mohammad Rajabi * Pages 59-72
    In this research, the process of TLP joint for super alloy FSX-414 by using the interface layer of MBF-100 as ribbon or powder have been studied. For this purpose, two samples of cobalt base alloy super clubs FSX-414 with dimensions of 10 mm for connecting sample with MBF ribbon & the other with the same dimensions with U&V shape track for connecting with powder have been done. In the following, both samples were subjected to a heat treatment cycle at temperature of 1175 degree of centigrade for 30 minutes’ microstructure of TLP connection area was investigated by using light microscope, scanning electronical microscope & EDS analysis, EDS map analysis & micro hardness. In microscopic pictures related to TLP bonding with ribbon & sample of powder of fuzzy areas, including the area under fuzzing & influenced area were specified completely. The result of EDS analysis & EDS map analysis & micro hardness of penetration capability& better connecting of ribbon rather than powder has been valided
    Keywords: Super alloy FSX-414, MBF-100 ribbon or powder, Transient liquid phase (TLP) bonding
  • Ashkan Bi Gham * Pages 73-83
    In the present study, mesoporous magnesium silicate (m-MS) was synthesized via non-ionic surfactant-assisted sol-gel method. The m-MS was produced into an acidic medium and calcined at 550 ºC temperature to remove the organic template (P123). The aim of this study was to evaluate the ability and application of drug loading and controlled release from m-MS. In addition, the effect of drug loading and release on textural properties of m-MS such as surface area, pore diameter and pore volume was investigated. The synthesized compound was studied by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectra (FTIR), Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area analysis, transmission electron microscopy (TEM) and Uv-vis spectrophotometer. The low angle XRD, BET and TEM results showed that magnesium silicate contained 2D hexagonal honeycomb pore channels with uniform and homogeneously distributed mesopores of the same size. The m-MS demonstrated large specific surface area by about 504 m2/g and after adsorption of ibuprofen, the N2 adsorbed volume decreased obviously, and the corresponding BET surface area, pore size and pore volume changed from the 504 m2/g, 4.6 nm, 0.44 cc/g (550 ºC) to 225 m2/g, 1.2 nm, 0.21 cc/g (550 ºC drug loaded) respectively. This study revealed that m-MS has the ability to drug loading and controlled release of ibuprofen and can be used as a novel drug delivery system.
    Keywords: Magnesium Silicate, Mesoporous, Drug Delivery, Ibuprofen
  • Esmaeil Ayoman *, Shahrdad Arastoo, Marjan Tahriri, Mozhgan Tahriri Pages 85-95
    This work studied on the thermal decomposition of ammonium perchlorate activated by addition of commercial CeO2 nanoparticles. CeO2 nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD) and transition electron microscope (TEM). The TEM study revealed that the majority of CeO2 particles are of 10–30 nm in size. The catalytic activities of CeO2 nanoparticles on the thermal decomposition of ammonium perchlorate were investigated by thermogravimetric analysis (TGA) coupled with differential scanning calorimeter (DSC). The results imply that the catalytic performance of CeO2 nanoparticles is significant and the decrease in the thermal decomposition temperature and the increase in the heat decomposition AP. So that, adding 2 Wt.% of CeO2 nanoparticles to AP decreases the thermal decomposition temperature from 423.89 to 330.89 °C. Also, Adding 2 Wt.% of CeO2 nanoparticles to AP increases the heat decomposition from 835 to 1517.22 J/g.
    Keywords: CeO2 Nanoparticles, Catalytic Activity, Ammonium Perchlorate, Thermal Decomposition
  • Hasan Jafari *, Saeideh Naghdali Pages 97-106
    In the present study, the effect of different cooling rate on microstructure and corrosion behavior of Mg-5Zn-1Y-0.1Ca biomedical alloy are investigated. Microstructure observations using optical and scanning electron microscopes showed that the alloy contains α-Mg as the matrix, and Mg3YZn6 and Ca2Mg6Zn3 intermetallic precipitations, having lamellar morphology formed mostly at the grain boundaries. Also microstructure results showed that with increasing cooling rate, the continuity of precipitations increase in grain boundary and inter dendritic zones. The polarization test, as well as the immersion result, confirmed that increasing the cooling rate does not always improve the corrosion properties, and it seems there is an optimal cooling rate resulting in minimum corrosion rate.
    Abstract:In the present study, the effect of different cooling rate on microstructure and corrosion behavior of Mg-5Zn-1Y-0.1Ca biomedical alloy are investigated. Microstructure observations using optical and scanning electron microscopes showed that the alloy contains α-Mg as the matrix, and Mg3YZn6 and Ca2Mg6Zn3 intermetallic precipitations, having lamellar morphology formed mostly at the grain boundaries. Also mi
    Keywords: Magnesium alloy, Biomaterial, Biodegradable, Cooling rate, Corrosion behavior
  • Shahab Khameneh Asl *, Majed Namdar Pages 107-119
    In this research work, laser scribed technique has been regarded to synthesize graphene on the surface of a DVD and manufacture graphene super capacitors. For this purpose, first, by Hummers method, graphite was converted to graphene oxide (GO) in an acidic environment containing Sodium nitrate, Potassium permanganate and sulfuric acid. Centrifuges and ultrasonic devices were utilized for the homogenization of graphene oxide solution. GO homogeneous solution was applied on the surface of specific DVDs and the set was dried at room temperature. For GO reduction and transform it into graphene, a suitable laser, with programming of super capacitor particular pattern was used. By applying an energy with the amount of resonance frequency of graphene and oxygen bond, the laser broke the connection and the reduction action and reaching to graphene was done. In this study, the process of graphene synthesis and applying the super capacitor specific pattern were carried out in single step that is the biggest advantage of laser scribed graphene (LSG) method.
    In present study, TEM was utilized to examine the layered structure of GO, SEM was used for microstructural studies, two tests of cyclic voltammetry (CV) and galvanostatic charge/discharge (CC) were applied to study the performance and power of energy storage in super capacitors, the XPS was used to investigate elements present in the layer applied on DVD, and the Raman spectroscopy was applied to investigate the quality of prepared graphene through studying G and D peaks.
    Keywords: Graphene, Laser Scribed Graphene, Synthesis, Hummer's method, Supercapacitor
  • Mostafa Milani, Syed Mohammad Zahraee *, Syed Mohammad Mirkazemi Pages 121-138
    The kinetics of electrophoretic deposition is influenced by various factors. Hamakr summarized them on five parameters such as suspension concentration, electric field on the suspension, the surface area of the electrodes, electrophoretic mobility, and the process time. The electric field in the suspension can be changed using the electric potential applied between the electrodes and electrode distance change. Since the suspensions is a non-ohmic resistance, these two parameters will not be the same. The change of electric field using each of these two parameters causes kinetic equations change. In long distances electrodes and poor electrical potential, kinetic equations are based on electrical resistance more accurately. In the strong fields and low electrode distance kinetic equations based on equivalent conductivity are more accurate. The results of this study showed that, in the electric field 70V/cm Ferrari et al. equation and in the electric field 25V/cm Sarkar and Nicholson equation have accuracy of less than 0.01 and less than 0.1, respectively.
    Keywords: Electrophoretic deposition, Kinetic equations, Nano alumina, Electrical field
  • Sina Samimi Sede, Seyed Ali Hasanzadeh Tabrizi, Ehsan Saeb Noori * Pages 139-152
    Production efficiency and energy consumption are two important factors in electrochemical synthesis of potassium ferrate particles. In this research, the effects of different parameters including applied current density, KOH electrolyte concentration and its temperature on production efficiency and energy consumption have been studied. The condition of optimized production has achieved in current density of 40 mA.cm-2, 13M KOH electrolyte with temperature of 70 oC for two hours. In this situation, the production efficiency was 84.63% and the energy consumption was 5.05 kwh/kg. In next step, the effect of time duration on production efficiency, purity, formed phases and the size of potassium ferrate particles has been investigated in optimal condition. The results showed that due to decomposition of potassium ferrate particles with time, iron hydroxides and oxides components have been formed which reduces the purity and production efficiency. The sizes of potassium ferrate particles were measured by two method of Debye-Scherrer and modified Debye-Scherrer. This revealed that the size of potassium ferrate particles increases as time passes.
    Keywords: potassium ferrate, electrochemical method, purity, current efficiency, energy consumption