فهرست مطالب

مواد و فناوری های پیشرفته - سال هفتم شماره 1 (بهار 1397)
  • سال هفتم شماره 1 (بهار 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/03/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • ایمان محمدی، مزدک ایزدی، محمد فاروقی، عبدالله افشار * صفحات 1-9

    در این پژوهش هدف این است که سختی پوشش آندایزینگ آلومینیوم به کمک روش طراحی آزمایش بهینه شود. متغیرهای متفاوتی بر سختی این پوشش موثر می-باشند که از مهم ترین آنها می توان به زمان، دما و متغیرهای مربوط به جریان پالسی (دانسیته جریان حداکثر و حداقل، فرکانس و چرخه کاری) اشاره کرد. در این راستا متغیرهای مذکور در سطوح مختلف به عنوان ورودی فرآیند طراحی آزمایش در نظر گرفته شد. هم چنین اثر این متغیرها بر سختی پوشش آندایزینگ آلومینیوم به صورت یک مدل ریاضی به عنوان خروجی به دست آمد. برای رسیدن به مدل نهایی از روش آنالیز تغییرات به منظور دست یابی به بهترین روش برای رسیدن به حداکثر سختی پوشش استفاده شد. با استفاده از این مدل ریاضی علاوه بر این که امکان تعیین موثرترین متغیرها وجود دارد، می توان بهینه مقدار سختی را نیز به عنوان خروجی فرآیند به دست آورد. نتایج نشان داد که دما و مربع چرخه ی کاری مهم ترین متغیرهای تاثیر گذار بر سختی این پوشش ها هستند. هم چنین پوششی با سختی Hv 491 در شرایط کاری دمای oC 13/3 ، زمان min 50/29، چرخه کاری 16/ 65 درصد، فرکانس Hz 94/146، جریان حداکثر A/dm2 09/4 و حداقل A/dm2 23/1 ایجاد شد.

    کلیدواژگان: آندایزینگ، جریان پالسی، سختی، طراحی آزمایش
  • بنفشه پورگل محمد، سید مرتضی مسعودپناه *، محمدرضا ابوطالبی صفحات 11-17
    در این پژوهش، پودرهای تک فاز فریت کبالت (CoFe2O4) توسط روش سنتز احتراق محلولی با استفاده از نیترات های فلزی به عنوان اکسنده و گلایسین به عنوان سوخت در مقادیر متفاوت نسبت مولی سوخت به اکسنده () برابر با 5/0، 75/0، 1 و 25/1 تهیه شدند. ساختار، مورفولوژی و مساحت سطح ویژه پودرهای فریت کبالت احتراق یافته توسط روش هایی چون پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و جذب- واجذب نیتروژن ارزیابی شدند. با افزایش مقدار سوخت، مساحت سطح ویژه و حجم تخلخل به ترتیب از 285 به m2/g 35 و 38/1 به cm3/g 17/0 کاهش یافتند. پودرهای فریت کبالت احتراق یافته به عنوان جاذب برای حذف یون کادمیم از محلول آبی استفاده شدند. بررسی زمان تماس نشان داد که سینتیک فرآیند جذب از مدل شبه مرتبه دوم پیروی می کند. ایزوترم های جذب به خوبی بر مدل فردلیچ منطبق شدند و بیشترین میزان ظرفیت جذب (mg/g 694) توسط پودرهای فریت کبالت احتراق یافته در نسبت مولی سوخت به اکسنده برابر با 75/0 به دست آمد.
    کلیدواژگان: فریت کبالت، سنتز احتراق محلولی، مساحت سطح ویژه، جذب
  • احمد صادقی فیروزجایی*، حمید خرسند صفحات 19-27
    در این تحقیق از پودر اولیه کاربید تنگستن و کبالت با اندازه های میکرونی، نانوپودر کاربید تنگستن محتوی کبالت ساخته و از نانوپودر بهینه، نمونه متالورژی پودر ساخته شد و مراحل آسیاب کاری فرآیند مورد بررسی قرار گرفت. پودر کاربید تنگستن ((WC و پودر کبالت ((Co در اندازه کمتر از 10 میکرون به نسبت وزنی 94 درصد کاربید تنگستن و 6 درصد کبالت ((WC-6%Co با هم مخلوط شده و در آسیاب مکانیکی پرانرژی قرار گرفت. سپس پودر با نسبت های مختلف گلوله به پودر و در زمان های متفاوت آسیاب شد. از نمونه های آسیاب شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تصویر برداری شد و آنالیز عنصری EDX روی آنها اعمال شد. با بررسی نتایج پودر بهینه برای تولید نمونه جهت متالوگرافی و سختی سنجی انتخاب شد و نمونه به روش متالورژی پودر معمولی ساخته شد. آزمون های متالوگرافی و سختی سنجی و تصویر برداری با SEM روی نمونه تف جوشی شده انجام شد. نتایج حاصله نشان دهنده بهبود اندازه دانه و رسیدن آن به زیر 100 نانومتر در پودرهای آسیاب شده و رسیدن به زیر 150 نانومتر در نمونه تف جوشی شده است و سختی نمونه نهایی به 1752 ویکرز رسیده است.
    کلیدواژگان: نانوپودر WC، Co، متالورژی پودر، آسیاب کاری مکانیکی، سختی
  • ساناز راثی، نیما نادری*، مرتضی مرادی صفحات 29-33
    در این تحقیق، لایه های اکسید گرافن باردار توسط روش رایج اصلاح شده هامر ، سنتز گردید. لایه نازک اکسید گرافن به روش لایه نشانی الکتروفورتیک توسط سوسپانسیون کلوئیدی آبی اکسید گرافن روی زیرلایه سیلیکون لایه نشانی شد. جهت بهبود میزان چسبندگی لایه های اکسید گرافن روی سطح آب گریز سیلیکون، عملیات اصلاح سطح زیرلایه توسط ذرات نقره انجام گرفت. فرآیند احیا اکسیدگرافن لایه نشانی شده در دمای oC400 تحت جریان آرگون انجام شد. الگوی پراش اشعه ی ایکس عامل دار شدن لایه های گرافیت با گروه های عاملی اکسیژنی و افزایش موفقیت آمیز فاصله بین صفحه ای توسط روش هامر اصلاح شده را تایید می کند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی از نمونه لایه نشانی شده روی بستر سیلکون اصلاح نشده، لایه نشانی غیر یکنواخت و جزئی اکسیدگرافن را نشان می دهد. بهبود میزان چسبندگی و لایه نشانی یکنواخت لایه نازک اکسیدگرافن پس از اصلاح سطح سیلیکون توسط ذرات نقره حاصل شد. طیف سنجی رامان حاصل از این نمونه شکل گیری لایه نازک اکسیدگرافن احیا شده را تایید می کند.
    کلیدواژگان: لایه نازک، لایه نشانی الکتروفورتیک، اکسیدگرافن، اصلاح سطحی، چسبندگی
  • مهدی بهمنی اسکویی، سیامک حسین نژاد*، احد صمدی صفحات 35-44
    تاثیر افزودن مس (حدود پنج درصد وزنی) بر ریزساختار و سختی فولاد زنگ نزن مارتنزیتی (AISI 410s) به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری- روبشی و سختی سنجی ویکرز مورد بررسی قرار گرفته و رفتار پادمیکروبی آن بر اساس استانداردJIS Z 2801:2000 بر علیه باکتری اشرشیاکلی -یکی از باکتری های عامل بیماری انسان- ارزیابی شد. پس از عملیات آستنیته کردن در دمای C° 1050 درون حمام نمک و کوئنچ در روغن، ریزساختار دوفازی مارتنزیت- فریت در تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی فولاد AISI 410s مشاهده شد. افزودن مس به این فولاد (AISI 410s-Cu) سبب حذف فریت و تشکیل ساختار کامل مارتنزیتی می شود. ساختار مارتنزیتی دارای رسوبات غیرهمگن مس نیز هست که در دمای بالا و در مرز دانه های آستنیت اولیه تشکیل می شوند و وجود آنها برابر تعادل فازی FCC+(Cu) در دمای آستنیته توجیه می گردد. پیرسازی فولادهای آستنیته و کوئنچ شده در سه دمای 500، 600 و 700 (C°) و به مدت زمان ثابت یک ساعت درون حمام نمک انجام گرفت. نتایج نشان داد که پیرسازی در دمای C° 500 سبب افزایش سختی فولاد 410s به میزان 30 ویکرز شده ولی سختی فولاد AISI 410s-Cu به میزان 100 ویکرز افزایش می یابد. پیرسازی در دماهای 600 و 700 (C°) سبب کاهش سختی می شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری و آنالیزهای شیمیایی دقیق، تشکیل رسوبات ریز غنی از مس در فولاد AISI 410s-Cu پیرشده در دمای C°500 را نشان داد. این رسوبات علاوه بر رسوبات مس اولیه بوده و سبب افزایش سختی می شوند. پیرسازی در دماهای بالاتر سبب رشد رسوبات و تغییر مورفولوژی آنها شده و اثر استحکام بخشی آنها را کم می کند. نتایج آزمون پادمیکروبی نشان دهنده عدم خاصیت پادمیکروبی در فولاد AISI 410s و در مقابل آن خاصیت پادمیکروبی قوی در فولاد AISI 410s-Cuدر برابر باکتری اشرشیاکلی می باشد.
    کلیدواژگان: فولاد زنگ نزن، عملیات پیرسازی، رسوب، پادمیکروبی، یون مس
  • نوشین سلمان تبریزی *، مریم یاوری، نوشین رئیسی خیرآبادی صفحات 45-52
    در این تحقیق الیاف خرد شده نارگیل با روش شیمیایی ‏EDM‏ اصلاح شده و از آن جهت حذف یون نیترات از آب استفاده و رفتار ‏آن در فرآیند جذب سطحی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا اثر پارامترهای مختلف در فرآیند جذب سطحی از قبیل ‏اثر زمان، وزن جاذب، غلظت اولیه نیترات، ‏pH، درجه حرارت در حذف نیترات تعیین گردید. آزمایش ها نشان دادند که داده های ‏سینتیکی با معادله شبه درجه اول مطابقت خوبی داشته و ایزوترم های جذب از مدل جذب تک لایه ‏Langmuir‏ تبعیت می ‏نمایند. هم چنین بررسی های ترمودینامیکی نشان دادند که واکنش جذب خودبه خودی، گرمازا و با کاهش بی نظمی در فصل ‏مشترک مایع- جامد همراه بوده است. طبق نتایج آزمایشگاهی جاذب در ‏pH‏ خنثی جذب بیشتری نشان داده و آزمایش های ‏واجذب نشان دادند که نیترات جذب شده توسط جاذب با تغییر ‏pH‏ قابل واجذب بوده و لذا جاذب سنتز شده قابلیت استفاده ‏مجدد را دارد.‏
    کلیدواژگان: جذب سطحی، الیاف نارگیل، حذف نیترات
  • سید احمد میرزابابایی، محبوبه محمودی *، رضیه موهبت صفحات 53-63
    در این تحقیق، نانو کمپلکس کیتوسان/ کورکومین (Cs/Cr) با درصد وزنی (1:1) Cr/Cs (نمونه A) و (2:1) Cr/Cs (نمونه B) با روش کمپلکس دارو پلی ساکارید ساخته شد و در داخل هیدروژل آلژینات/ کیتوسان کپسوله و مورد ارزیابی قرار گرفت. مورفولوژی سطح و گروه های عاملی موجود در روی سطح نمونه ها به ترتیب با میکروسکوپ (SEM و (FESEM و FTIR ارزیابی گردید. متوسط قطر هیدرودینامیکی نانوکمپلکس A و B با روش پراکندگی دینامیکی نور (DLS)به رتیب در محدودهnm 80 وnm 45 و بار سطحی آن ها به ترتیب mV 18+ و mV 24+ محاسبه شد. برای مشخصه یابی هیدروژل حاوی نانوکمپلکس Cr/Cs، آزمون عبور بخار و آزمون درصد تورم در محلول بافر فسفات انجام گرفت. نتایج نشان داد، هیدروژل حاوی نانوکمپلکس B دارای میزان تورم و عبور بخار به ترتیب 2049 % و g/m2/day 2300 می باشد که می تواند محیط ترمیم مرطوب را در محل زخم ایجاد نماید. هم چنین، برای سنجش رهایش کورکومین از نانوکمپلکس ها، مطالعات رهایش در in vitro با روش HPLC که رهایش آهسته بدون رهایش انفجاری را نشان داد، انجام گرفت. سپس جهت بررسی مکانیزم رهایش کورکومین از نانوکمپلکس ها، نتایج حاصل از آزمون رهایش دارو با مدل کورسمایر پپاس تطبیق داده شد. هم چنین، میزان کپسوله شدن کورکومین در نانوکمپلکس 80% محاسبه گردید که نشان دهنده بارگذاری بالای کورکومین در نانوکمپلکس می باشد. در نهایت، توسط آزمون سمیت سلولی (MTT)، میزان تکثیر و زنده مانی سلول های فیبروبلاست (L929) بر روی سطح نانو کمپلکس بررسی گردید و نتایج هیچ گونه سمیت سلولی را در نانو کمپلکس نشان نداد. بنابراین، هیدروژل حاوی نانو کمپلکس کیتوسان/ کورکومین می تواند کاربرد بالقوه ای را به عنوان زخم پوش برای تسریع در ترمیم زخم داشته باشد.
    کلیدواژگان: کورکومین، نانو کمپلکس، هیدروژل، رهایش دارو، کیتوسان، آلژینات
  • رقیه محمدزاده، نیر رزم آرا * صفحه 65
    در سال های اخیر فولادهای نیتروژن دار به دلیل داشتن خواص خوبی از استحکام و انعطاف پذیری مورد توجه محققان و متخصصان صنعتی قرار گرفته است. شناسایی خواص مکانیکی فولادهای نیتروژن دار به منظور استفاده از این آلیاژها با قابلیت اطمینان بالا در تجهیزات مختلف از اهمیت بالایی برخوردار است. در این میان توانایی مقاومت ماده در برابر اشاعه ترک، از پارامترهای مهم به شمار می رود. هدف از این پژوهش، شبیه سازی اشاعه ترک در نانوبلور آلیاژی آهن- نیتروژن می باشد. امروزه علوم نانو و شبیه سازی های رایانه ای در مقیاس مولکولی، به یکی از پرطرفدارترین موضوع های مورد مطالعه در دنیا مبدل شده است. یکی از روش های عددی در ابعاد نانومتری، روش شبیه سازی دینامیک مولکولی است که معین ترین روش حل سیستم های مولکولی از بین روش های موجود است. در تحقیق حاضر، سیستم بلوری آهن- نیتروژن با اعمال تابع پتانسیل تصحیح شده اتم محاط شده (MEAM) و پارامترهای مربوط به آلیاژ آهن- نیتروژن شبیه سازی می شود. ریزساختار و هم چنین مسیر رشد ترک در نانوبلور مورد مطالعه، تحت بارگذاری کششی با مقدار سرعت 0.8 Å /ps در دمای 300K مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که با افزایش کرنش و در نتیجه ایجاد تنش در نمونه ها، تغییر شکل پلاستیک از نوک ترک به دلیل ایجاد تمرکز تنش در آن شروع می گردد. با افزایش بیشتر تنش حفره هایی در ساختار جوانه زده و به سمت ناحیه پیشروی رشد ترک اولیه اشاعه پیدا می کند. سرعت رشد ترک با افزایش طول ترک افزایش می یابد مقادیر تنش در هر سه جهت بلوری ابتدا دارای رفتار غیرخطی و سپس رفتار خطی می باشند که ناشی از تغییر جهت رشد ترک در طول زمان شبیه سازی می باشد.
    کلیدواژگان: شبیه سازی دینامیک مولکولی، اشاعه ترک، نانوبلور، آهن- نیتروژن
|
  • Iman Mohammadi, Mazdak Izadi, Mohammad Farooghi, Abdollah Afshar * Pages 1-9

    Abstract The aim of this work is to optimize the hardness of anodizing aluminum coating by design of experimental method. Various parameters affect the hardness of these coatings among which time, temperature and pulse current parameters (current density limit, frequency and duty cycle) were considered. According to this, mentioned parameters in different levels were considered as input variables. Also, the effect of parameters on the hardness of anodizing aluminum coating was obtained as a mathematical model. The final model was achieved by Analysis of variance which was used for attaining the best method to predict the maximum hardness of these coatings. The most effective variables and optimized hardness of anodizing aluminum coating were obtained by using the mathematical model. Experimental results showed that temperature and quadratic behavior of duty cycle were the most important terms on the hardness of these coatings. Furthermore, the maximum hardness of this coating was 491Hv, which was attained at the maximum and minimum current densities of 4.09, 1.23 A/dm2, frequency of 146.94 Hz, time of 29.50 min, duty cycle of 65.16% and the bath temperature of 3.13oC.

    Keywords: anodizing, pulse current, hardness, design of experimental
  • Banafsheh Pourgolmohammad, Seyed Morteza Masoudpanah*, Mohammad Reza Aboutalebi Pages 11-17
    Cobalt ferrite (CoFe2O4) powders were successfully prepared by solution combustion synthesis using metal nitrates as oxidant and glycine as fuel at various fuel to oxidant molar ratios (?=0.5, 0.75, 1 and 1.25). The structure, morphology and specific surface area of as-combusted CoFe2O4 powders were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and nitrogen adsorption-desorption techniques. By increasing of fuel content, the specific surface area and pore volume decreased from 285 to 35 m2/g and 1.38 to 0.17 cm3/g, respectively. The as-combusted magnetic CoFe2O4 powders were used as adsorbent for removal of Cd(II). The effect of the contact time showed the kinetics of adsorption process followed the pseudo-second-order model and was controlled by film diffusion process. The adsorption isotherms were also well fitted on the Freundlich model. The as-combusted CoFe2O4 powders at ?=0.75 exhibited excellent adsorption capacity (694 mg g?1) and high adsorption rate.
    Keywords: CoFe2O4, Solution combustion synthesis, Specific surface area, Adsorption
  • Ahmad Sadeghi-Firozjaee*, Hamid Khorsand Pages 19-27
    Tungsten carbides are used in cutting blades and other similar items because of their high hardness. In this study, tungsten carbide (WC) powder and cobalt (Co) powder in size of less than 10 microns and weight ratio of 94% tungsten carbide and 6% cobalt (WC-6% Co) were mixed together in a high-energy mechanical milling. Then they milled in various ratios of ball to powder and time. Milled samples were studied using scanning electron microscopy (SEM). The results obtained were compared by microscopy and EDX elemental analysis. Optimized powder for the production of powder metallurgy sample was selected and sintered. Metallography and hardness testing and SEM imaging was performed on sintered sample. The results showed a significant improvement in grain size to reach below 100 nm in the milled powders and in the sintered samples were reaching below 150 nm. Vickers hardness in the final sample reached in 1752.
    Keywords: WC, Co nanopowder, powder metallurgy, mechanical milling, hardness
  • Sanaz Rasi, Nima Naderi *, Morteza Moradi Pages 29-33
    In the present work, charged graphene oxide (GO) layers were synthesized using conventional modified Hummer?s method. A thin film of GO was deposited using electrophoretic deposition technique from stable aqueous colloidal suspension of GO layers on hydrophobic surface of crystalline silicon (c-Si) samples. Surface modification with Ag particles was performed in order to improve surface adhesion of graphene oxide layers on hydrophobic silicon surface. Reduction process of deposited GO layer was performed at a temperature of 400 C under argon gas flow. The x-ray diffraction pattern showed that graphite layers with oxygen functional groups and increased interlayer spacing were successfully obtained using improved Hummer?s technique. Scanning electron microscopy micrographs showed that non-uniform GO layers were formed on silicon hydrophobic surface. Enhanced surface adhesion and deposition of a uniform thin film of GO was achieved via surface modification using Ag particles. Raman spectra of deposited films proved the existence of GO layers which were reduced.
    Keywords: Thin film, Electrophoretic deposition, Graphene oxide, Surface modification, Adhesion
  • Mehdi Bahmani Oskooee, Syamak Hossein Nedjad*, Ahad Samadi Pages 35-44
    Effect of Cu addition (5 wt.%) on the microstructure, hardness and antibacterial properties of the martensitic stainless steel (AISI 410s ) was investigated by means of scanning electron microscopy (SEM), scanning transmission electron microscopy (STEM) and hardness measurement. Antibacterial performance was evaluated according to JIS Z 2801:2000 against Escherichia coli (E. coli) bacteria, the common pathogen of human disease. After austenitization treatment at 1050 C in a salt bath and oil quenching, the AISI 410s steel showed dual phase martensite-ferrite microstructure. Addition of about 5 wt.% Cu eliminated ferrite and led to a fully martensitic microstructure in the quenched condition. The latter associated with primary Cu precipitates formed during austenitization treatment. Aging treatment of the quenched steels was carried out at 500-700 C for one hour in a salt bath. Transmission electron microscopy (TEM) revealed the formation of fine, Cu-rich precipitates in aged Cu-bearing stainless steel (AISI 410s-Cu). After aging for one hour at 500 C, hardness of AISI 410s steel increased for 30 HV while that of AISI410s-Cu steel increased for about 100 Hv. AISI 410s steel represented no antibacterial performance against the E. coli bacteria but hopefully AISI 410s-Cu stainless steel exhibited strong antibacterial performance. Both of the primary and aging Cu precipitates are thought to release Cu ions to biological environment which act toxically against the E. coli bacteria.
    Keywords: Stainless Steel, Antibacterial, Precipitate, Cu ions, Age Hardening
  • Noshin Salman Tabrizi *, Maryam Yavari, Noshin Raeisi Kheirabadi Pages 45-52
    In this work crushed coconut coir was chemically modified by EDM method and its ?performance as adsorbent for removal of nitrate from aqueous solutions was investigated. In this regard, the effect of various parameters like time, adsorbent dosage, nitrate initial concentration, pH, and temperature on the adsorption process was studied. It was ?observed that the kinetic data followed the pseudo-first order kinetic model and the adsorption ?isotherms were properly fitted to Langmuir model. Thermodynamic analysis showed that the ?adsorption process was spontaneous, exothermic with decreased randomness at solid-liquid ?interface. Moreover, the adsorbent showed a superior performance at neutral pH and the adsorbed ?nitrate could easily be desorbed by adjusting pH of the solution suggesting the reusability of the ?adsorbent.?
    Keywords: Adsorption, Coconut coir, Nitrate removal?
  • Seyyed Ahmad Mirzababaeiy, Mahboobeh Mahmoodi *, Razieh Mohebat Pages 53-63
    In this study, curcumin/chitosan (Cs/Cr) nanocomplex with different weight percentages Cs/Cr (1:1) (sample A) and Cs/Cr (2:1) (sample B) by drug-poly saccharide complex method were fabricated and encapsulated into chitosan/alginate hydrogel and then the samples were evaluated. The morphology and functional group of the samples surface were evaluated via the scanning electron microscopy (SEM and FESEM) and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), respectively. The average hydrodynamic diameter of nancomplex A and B by the dynamic light scattering (DLS) were measured 80nm and 45 nm, respectively and their zeta potentials were obtained mV and mV, respectively. For characterization of Cs/Cr nano complex loaded hydrogel, the water vapour transmission rate (WVTR) and the swelling test in PBS were performed. The results indicated that hydrogel containing nanocomplex B with high absorbing fluids (2049%) and good WVTR (2300 g/m2/day) can be suitable for creating a wet environment for wound healing. Also, in vitro release studies by HPLC method was performed for evaluation of curcumin release from nano complex and the results showed a sustained release without initial burst release. To study the release mechanism of curcumin from nanocomplex, data obtained from release test were fitted to Korsmeyer-Peppas kinetics model. Also, the encapsulation efficiency of curcumin in nanocomplex was meseared 80% that the results indicated a high curcumin loading in nanocomplex. Finally, the viability and proliferation of fibroblast cell line (L929) on nano complex surface was evaluated by MTT assay and the results did not showed any cytotoxicity. Therefore, the hydrogel containing Cs/Cr nano complex can be a good choice as wound dressing for rapid healing.
    Keywords: Curcumin, Nano, Complex, Hydrogel, Drug Delivery System, Chitosan, Alginate
  • Roghayeh Mohammadzadeh, Naiyer Razmara * Page 65
    Recently, nitrogen alloyed steels have attracted the attention of researchers and industrial specialists due to their combination of strength and elongation. The identification of mechanical properties of nitrogen alloyed steels is very important for using these alloys with high reliability in various applications. Meanwhile, the resistance of material to crack propagation is one of the important parameters. Nowadays, nanoscience and computer simulations at nanoscale are noticed as the most studied subjects in the world. Molecular Dynamics Simulation (MDS) is one of the numerical methods at nanoscale which is the most deterministic method among available methods for the solution of molecular systems. The aim of this study is to simulate the crack propagation in Iron-Nitrogen nanocrystalline. In this regard, Iron-Nitrogen nanocrystalline is modeled by applying Modi?ed Embedded Atom Method (MEAM) interatomic potential using the related parameters for Iron-Nitrogen alloy. The microstructure of crack growth in nanocrystalline with dimension are investigated under tensile loading with velocity magnitude of 0.8 /ps at temperature of 300K. The results show that crack velocity increases with the increase in crack length. The increase in the peak of radial distribution function curve during different time steps is as a result of change in the positions of particles during crack propagation. Also, the results indicates that the magnitudes of stress at three crystal directions has firstly nonlinear behavior and then changes to linear one which is due to the change of direction of crack growth during simulation time steps. Also, the track-growth direction and the track opening are investigated under simulation conditions.In this study, the OPLS all-atom model was developed for sulfur mustard in order to study the adsorption of this compound on graphene. Intramolecular bonding parameters and Lennard?Jones nonbonding parameters are taken from the OPLS all-atom force field database. Partial charges are determined by ab initio calculations at HF/6-31g(d) level. The results showed that the OPLS all-atom force field predicts the physical properties of sulfur mustard like density and heat of evaporation with the mean error of less than 1% and 5% respectively at temperatures of 298 K and 293 K compared to experimental data. The comparison of intramolecular bonding parameters obtained from molecular dynamics simulation and quantum mechanical calculations showed that these results are well consistent with each other. Also, the study of the interaction energy between sulfur mustard and graphene by molecular mechanics and quantum mechanics on coronene as a model of graphene indicated that OPLS force field can be used as an accurate and reliable model in the molecular dynamics simulation studies of this compound on the adsorbents based on graphene.In this study, Ce oxide and Ru-Ce mixed oxide were prepared by co-precipitation method in alkaline media. Also, the Ru-Ce mixed oxide nanoparticles were synthesized by a reverse micelle approach. All of the samples were characterized with XRD and BET methods and the size of nanoparticles synthesized in the reverse micelle was measured by the TEM technique. The catalytic activities of synthesized samples were investigated for oxidation of benzyl alcohol in the presence of molecular oxygen and solvent free condition. The obtained results show that the nano-catalyst is suitable candidates for the oxidation of benzyl alcohol to the benzaldehyde. In order to obtain maximum conversion of benzyl alcohol, the reaction parameters, like reaction temperature, amount of catalyst and reaction time, were optimized. Under the optimized conditions, a maximum of 99%benzyl alcohol conversion and 94 % selectivity for benzaldehyde was achieved with Ru-Ce nano mixed oxide as catalyst, at 80 oC and 3h.
    Keywords: Molecular Dynamics Simulation, Crack Propagation, Nanocrystalline, Iron, Nitrogen