فصلنامه سرامیک ایران
سال چهاردهم شماره 2 (پیاپی 54، تابستان 1397)

کاربید سیلیکون (SiCSiC) به دلیل خواص مکانیکی ایده آل همچون سختی بالا، چگالی پایین، دمای ذوب بالا، مدول بالا و غیره به یک ماده مهندسی مناسب برای کاربردهای دما بالا و مناسب برای ابزارهای برشی تبدیل شده است. گرچه محدودیت های نیز برای استفاده از این ماده وجود دارد، از جمله زینترپذیری ضعیف و چقرمگی شکست پایین آن. از اینرو تقویت کننده هایی به منظور بهبود زینترپذیری و خواص مکانیکی به زمینه SiC افزوده می شود که در این بین افزودنی TiO2 به دلیل تبدیل شدن به صورت درجا بهTiC و TiB2 منجر به بهبود زینتر پذیری و خواص مکانیکی از جمله چقرمگی شکست، سختی، استحکام خمشی می شود. روش های زینتر و میزان و نوع تقویت کننده در این کامپوزیت از پارامترهای موثر در تولید و خواص نهایی محصول می باشد که میتواند خواص متفاوتی را برای قطعه نهایی حاصل کند، در این مقاله تلاش شده است که تاثیر تقویت کننده های TiC و TiB2 بر کامپوزیت های زمینه SiC مورد بررسی قرار گیرد.

سازه ها و تجهیزات فلزی با قرارگیری در شرایط نامساعد محیطی و رطوبت دائما در معرض خوردگی قرار دارند. خوردگی باعث افت عملکرد و نهایتا انهدام تجهیزات وسازه های فلزی می شود. روش های متعددی جهت حفاظت و کنترل خوردگی سازه ها و تجهیزات استفاده می شود. اخیرا ظهور پوشش های فوق آبگریز پیشرفت های قابل ملاحظه ای را درجهت کنترل خوردگی ایجاد کرده است. این پوشش ها به علت خاصیت آبگریزی، ازچسبندگی آب به سطح جلوگیری کرده و یا اصطلاحا بوسیله آب تر نمی شوند و درنتیجه لایه مقاوم دربرابر خوردگی ایجاد می کنند. استفاده از سطوح فوق آبگریز به منظور افزایش دوام، کاهش هزینه ها و کاهش زمان مورد نیاز برای حفاظت تجهیزات در صنایع مختلف مانند صنعت اتومبیل سازی، ساختمان ودریایی و. . نیز مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین پوشش ها و رنگ های خود تمیزشونده فوق آبگریز به دلیل غلتیدن قطرات آب روی سطح ، آلودگی های سطحی رامی زدایند که این عمل موجب می شود املاح و رسوبات تجمع کرده برسطح تجهیزات براحتی شسته شده و از بروز خوردگی های موضعی جلوگیری شود.

کی از مواد تعیین کننده برای بسیاری از شاخه های مدرن تکنولوژی، کربن می باشد. خواص چندگانه منحصر به فرد کربن سبب گسترش بیش از پیش استفاده از این ماده در بسیاری از کاربردها نظیر الکترونیک شده است. یکی از کاربردهای ویژه کربن در عرصه های نظامی، استفاده از این ماده در ساخت مواد جاذب رادار (RAM) ، جهت بهبود خاصیت جذب امواج مایکروویو می باشد. از جمله پارامترهای موثر در به کارگیری مواد جاذب رادار، پارامتر وزن کم و پهنای زیاد جذب می باشد؛ به طوری که با بکارگیری کربن در این مواد جاذب می توان به خواص نهایی مطلوبی دست یافت. کامپوزیت هایی که در آنها از تقویت کننده های کربن آن هم به صورت ذره در یک زمینه پلیمری استفاده شده است، به مراتب انعطاف پذیری و کنترل خواص مناسب تری را از خود نشان داده و همچنین با تغییر اشکال تقویت کننده کربنی (مثل کربن سیاه، الیاف و نانو الیاف و همچنین گرافن) می توان خواص کامپوزیت را بهینه کرد. این مقاله مقایسه ای از عملکرد انواع مختلف زمینه های پلیمری و اشکال مختلف تقویت کننده کربنی که به عنوان مواد جاذب رادار مورد استفاده قرار گرفته اند را ارائه می دهد. خواص جذبی این نوع مواد جاذب رادار با تغییر برخی پارامترهای موثر نظیر نوع زمینه پلیمری و یا با تغییر در هندسه، ترکیب، مورفولوژی و کسر حجمی تقویت کننده، قابل تغییر می باشد.

در سال های اخیر، هیدروکسی آپاتیت مهم ترین ماده معدنی تشکیل دهنده استخوان، توجه ویژه ای را در کاربردهای زیستی به خود جلب کرده است. خواص مکانیکی و زیستی این ترکیب می تواند با تولید مواد کامپوزیتی و نیز ایجاد تغییرات سازنده در ساختار آن بهبود یابد. از طرفی استرانسیم به عنوان عنصری با قابلیت بالا در کاربردهای زیست پزشکی مطرح است. استرانسیم با داشتن خواص منحصر به فرد، مانند افزایش تکثیر سلول های استئوبلاست و تشکیل استخوان، کاهش فعالیت استئوکلاست و خواص بازجذبی استخوان در درمان پوکی استخوان کاربرد دارد. با در نظر داشتن این دو عامل، هیدروکسی آپاتیت اصلاح شده با استرانسیم می تواند ماده ای با خواص ایده آل در کاربردهای زیستی باشد. زیست سازگاری، زیست فعالی، سرعت تجزیه بالا و سایر خواص این ترکیب آن را تبدیل به ماده ای با قابلیت بالا برای کاربردهای وسیع زیستی کرده است. تحقیقات روزافزونی درباره این ترکیب و کاربردهای آن در حال انجام است و تعداد روزافزون مقالات چاپ شده در مورد این ترکیب موید این مطلب است. این ماده می تواند در داربست های استخوانی، سیمان استخوانی و پوشش برای ایمپلنت های تیتانیم، حامل دارو و جزء تشکیل دهنده خمیردندان، کاربرد داشته باشد. داشتن اطلاعات در مورد این ماده هم در حوزه نظری و هم از دیدگاه کاربردی برای توسعه بیش از پیش این ترکیب و بهره مندی از خواص ویژه آن ضروری به نظر می رسد. در این مقاله روش های ساخت، ساختار و کاربردهای هیدروکسی آپاتیت اصلاح شده با استرانسیم به طور گسترده بررسی شده است.

هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر میزان غلظت سریم بر رفتار خوردگی نانو پوشش CeO2-TiO2 بر روی زیرلایه فولاد زنگ نزن 316L بود. نانو لایه های CeO2-TiO2 با نرخ های مولی متفاوت Ce/Ti و به روش پوشش دهی غوطه وری آماده شدند. آزمون های الکتروشیمیایی از پوشش های آماده شده در محلول رینگر انجام شد. مشخص شد که غلظت بسیار بالا و غلظت بسیار پایین سریم باعث کاهش ممانعت کنندگی خوردگی در ماتریس سل-ژل می شود. همچنین نتایج آزمون پلاریزاسیون تایید کرد که مقاومت به خوردگی پوشش ها در آغاز افزایش یافت و سپس با افزایش غلظت سریم کاهش یافت. از سوی دیگر، نتایج آزمون اشعه-X نشان داد که با افزایش غلظت سریم نیترات در محلول سل، نانو پوشش ها و نانو ذرات به صورت مغز- پوسته CeO2-TiO2 به دست آمدند که CeO2 به صورت پوسته و TiO2 به صورت مغزه بود.