فهرست مطالب

  • سال هفتم شماره 2 (تابستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/04/13
  • تعداد عناوین: 7
|
  • المیرا کریم زاده *، محمد حسین عنایتی، محمد ملک محمد، حمیدرضا فلاح، امیر الحاجی صفحات 1-15
    در این پژوهش نانوکامپوزیت سولفیدروی/الماس حاوی یک درصد حجمی نانوذرات الماس با اندازه ذرات اولیه کمتر از 10 نانومتر و کمتر از 500 نانومتر با روش پرس داغ تف جوشی شد و تاثیر اندازه و توزیع ذرات نانوالماس در زمینه سولفیدروی بر سختی و میزان عبور نور آن ها مطالعه گردید. افزودن نانوذرات الماس منجر به افزایش سختی سولفیدروی در همه نمونه های تف جوشی شده، گردید اما این افزایش سختی یکسان نبود و با اندازه و توزیع نانوذرات الماس ارتباط داشت به عبارت دیگر در نمونه هایی با اندازه ذرات ریزتر و توزیع یکنواخت تر، سختی بیشتری به دست آمد به گونه ای که نمونه ی تف جوشی شده حاوی نانوذرات الماس با اندازه ی کمتر از 10 نانومتر و توزیع یکنواخت تر در زمینه، بیشترین سختی حدود 475 ویکرز را نشان داد. پدیده پراکندگی به دلیل حضور ذرات نانو الماس و آگلومره های آن ها و هم چنین حضور حفره ها در نمونه ها وجود دارد. با این وجود اثرات پراکندگی ناشی از حضور ذرات نانو الماس و آگلومره های آن قابل صرف نظر کردن است. اگرچه حضور حفره در نمونه های تف جوشی شده می تواند بر کاهش میزان عبور نور تاثیر بگذارد اما با توجه به نتایج می توان بیان کرد که در این پژوهش، جذب پدیده غالب در افت میزان عبور نور در همه نمونه های تف جوشی شده، است. علت اصلی جذب در نمونه های تف جوشی شده حاوی نانو ذرات الماس با اندازه کمتر از 10 نانومتر حضور ناخالصی های مانند نیتروژن ناشی از شرایط سنتز نانوذرات الماس اولیه و هم چنین تغییرات سطحی آن ها در حین تف جوشی است. هم چنین در نمونه های تف جوشی شده حاوی نانوذرات الماس با اندازه کمتر از 500 نانومتر نیز علت جذب، تغییرات سطحی در مدت زمان تف جوشی می باشد. با بررسی میزان عبور نمونه های تف جوشی شده، بیشینه عبور (35%) در نمونه ی تف جوشی شده حاوی نانوذرات با اندازه ی کمتر از 500 نانومتر اندازه گیری شد که نشان می دهد در این نمونه مجموع اثرهای جذب و پراکندگی در کمینه حالت خود قرار داشته است که منجر به بیشینه شدن عبور نور گردیده است.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت سولفیدروی، الماس، سختی، عبور نور، پرس داغ، اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرات
  • مجید فرهمند جو*، فرشته اختری، محمد باقر مرامی صفحات 17-27
    در این تحقیق نانوذرات خالص ZnO و آلیاژی Co-ZnO با درصد های ناخالصی %5 و %10 کبالت و با پیش ماده های جدید سولفات روی و کلرید کبالت در حضور پایدارسازهای NaBH4 و CTAB با روش همرسوبی ساخته شدند. به منظور تعیین خواص بلوری، اپتیکی و موفولوژیکی از نمونه ها آنالیز های XRD،TEM FTIR ، EDX، FESEM و UV-DRS صورت گرفت. نتایج ساختاری XRD نشان داد که نمونه های خالص و به همراه ناخالصی دارای ساختار هگزاگونال هستند. همچنین نتایج پراش اشعه ایکس نشان داد که با افزایش ناخالصی Co از اندازه نانوذرات تاnm 40 برای حالت %10 کاسته می شود. نتایج آنالیز FESEM حاکی از یکنواختی نانوذرات می باشد، بطوریکه با افزایش ناخالصی کبالت از میزان یکنواختی آنها کاسته می شود. نتایج آنالیز عنصری EDX نشان داد که درصد وزنیZn برای نمونه های %0، %5 و %10 بترتیب برابر باwt%81، wt%2/79 و wt%4/74 می باشد که این کاهش، نشان دهنده ورود ناخالصی کبالت بصورت درون شبکه ای و جایگزینی آن با اتمهای Zn می باشد. نتایج آنالیز TEM نشان دادند که نانوذرات با ناخالصی %5 بصورت شبه کروی در اندازه nm55 تشکیل می شوند. نتایج آنالیز FTIR حاکی از قله جذب بسیار شدیدی در عدد موج cm-1434، متعلق به پیوند ارتعاشی Zn-O و قله جذب ایجاد شده در عدد موج cm-13434 مربوط به فعالسازی رادیکالهای OH می باشد که با افزودن ناخالصی مقدار جذب آن افزایش می یابد و در نتیجه باعث افزایش فعالیت فتوکاتالیستی در این نمونه می شود. آنالیز UV-DRS، نشان داد که گاف نوار انرژی نمونه با افزایش ناخالصی کبالت، از eV17/3 برای نمونه خالص اکسید روی تا eV88/2 در نمونه ای با ناخالصی %10 بطور چشمگیری کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: نانوذرات اکسید روی، ناخالصی کبالت، ساختار کریستالی، همرسوبی، سنتز شیمیایی
  • محمد رضایت، محمد تلافی نوغانی *، مرتضی ثقفی یزدی، رضا احمدی صفحات 29-41
    هدف از انجام این پژوهش تولید آلیاژ مس- قلع به روش آلیاژسازی مکانیکی و بهبود حد حلالیت مس و قلع و در نهایت بررسی خاصیت ضدباکتری آلیاژ تولید شده می باشد. تولید این آلیاژ بوسیله آسیاب سیاره ای و گلوله هایی از جنس آلیاژهای نیکل – کروم (80 درصد نیکل و 20 درصد کروم) با 35 و 50 و 83 درصد مس انجام شده و خاصیت باکتری کشی توسط دستگاه آزمون چگالی نوری بررسی شد. نتایج نشانگر این بود که با استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی حد حلالیت از 11 درصد به 22 درصد افزایش می یابد و افزایش درصد مس در آلیاژ تولید شده خاصیت ضدباکتری آلیاژ تولید شده را افزایش می دهد.
    کلیدواژگان: آسیاکاری مکانیکی، آلیاژ مس-قلع، نانوکریستالی
  • رضوان آذری، علی رضا خاوندی *، حمیدرضا رضایی صفحات 43-53
    پوشش هیدروکسی آپاتیت (HA) با اندازه ذرات نانومتری از طریق افزایش القا و هدایت استخوان سازی در اطراف کاشتنی های استخوانی، زمان تثبیت آن ها را در بافت میزبان کاهش می دهد. در این پژوهش با استفاده از روش سل - ژل اقدام به ایجاد پوشش HA بر سطح آلیاژ Ti-6Al-4V گردید. با انجام آزمون های FTIR، XRD و STA برروی پودر حاصل، سیکل عملیات حرارتی مناسب جهت دستیابی به پوشش HA نانوبلوری با خلوص و پایداری بالا تعیین گردید. تصاویر SEM و AFM نشان دادند که پوشش به دست آمده دارای مورفولوژی گل کلمی با ابعاد نانومتری می باشد. آزمون XRF نشان داد، سیکل عملیات حرارتی انتخابی باعث دستیابی به HA با خلوص بالا و نسبت مولی Ca/P نزدیک به مقدار استوکیومتریک 67/1 گردید.
    کلیدواژگان: پوشش، هیدروکسی آپاتیت (HA)، نانوساختار، سل - ژل، عملیات حرارتی
  • مرتضی ادیبی، سید محمد میرکاظمی *، سمیه اعلم الهدی صفحات 55-63
    در این پژوهش تهیه نانوکامپوزیت فریت کبالت/ نانولوله کربن (حاوی 10% وزنی نانو لوله کربن) با استفاده از دو روش سل-ژل هیدروترمال و مخلوط سازی مکانیکی در نسبت مولی اسید سیتریک به یون فلزی 1 مورد بررسی قرار گرفته است. شناسایی فازی، مطالعات ریزساختاری و پراکندگی فازی و خواص مغناطیسی نانوکامپوزیت های تهیه شده با استفاده از روش های پراش پرتو ایکس (XRD) ، میکروسکوپ الکترون روبشی گسیل میدان (FESEM) و مغناطومتری نمونه لرزشی (VSM) مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج XRD نشان دهنده حضور فریت کبالت به عنوان فاز اصلی بودند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان دهنده پراکندگی فازی مناسب در نمونه های تهیه شده به هر دو روش بودند. نتایج به دست آمده از آزمون VSM نشان دادند که تهیه کامپوزیت به صورت درجا به کمک روش سل-ژل هیدروترمال باعث بهبود خواص مغناطیسی نانوکامپوزیت و افزایش 39 درصدی مغناطش اشباع نانوکامپوزیت ها شده است.
    کلیدواژگان: سل-ژل هیدروترمال، فریت کبالت، نانولوله کربن، نانوکامپوزیت مغناطیسی
  • مهسا حسینی، آزاده حقیقت زاده *، بابک مزینانی صفحات 65-75
    در این پژوهش نخست هسته ZnO با استفاده از روش همرسوبی از پیش ماده های استات روی دو آبه و هیدروکسید سدیم تهیه شد. در مرحله بعد پوسته TiO2 با استفاده از پیش ماده تیتانیوم ایزوپروپکساید به روش همرسوبی بر روی نانو ذرات ZnO پوشش داده شد. مطالعات فازی و عنصری توسط آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) انجام شدند. ریخت شناسی نانو ساختارهای تهیه شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) تفسیر شد. برای تعیین طول موج بیشینه جذب و انرژی ناحیه ممنوعه از طیف سنجی مرئی– فرابنفش (UV-vis) استفاده شد. برای مطالعه پدیده جذب دوفوتونی از روش روبش-z دریچه باز بهره گیری شد. نتایج، افزایش ضریب جذب دوفوتونی اشباع معکوس را بعد از قرار دادن لایه های دی اکسید تیتانیوم بر روی هسته های اکسید روی نسبت به اکسید روی خالص نشان دادند.
    کلیدواژگان: نانوساختارهای هسته ، پوسته، ویژگی های نوری غیر خطی، جذب دوفوتونی
  • الهام رزاقی، محسن خواجه امینیان *، حکیمه زارع صفحات 77-90
    از معیارهای مهم برای ارزیابی سرامیک های ساختمانی میزان جذب آب آنهاست. جذب آب در سرامیک موجب کاهش زیبایی و جدایی لعاب از بدنه است. میزان تخلخل های موجود در ساختار انگوب و بدنه از عناصر اثر گذار در جذب آب کاشی سرامیکی است. وجود حفره ها و کانال های مویرگی، امکان انتقال آب به سطح کاشی و سرامیک ها را باعث می شود. بنابراین از راه های مناسب برای بهبود و کنترل جذب آب، تغییر در ترکیب انگوب و همچنین افزودن مواد گدازآور است. در این پژوهش، اثر افزودن تالک (2(OH) 10O4Si3Mg) به سه فریت معمول مورد استفاده در صنعت شامل فریت کلسیمی، فریت دولومیتی و فریت 4GMO به منظور کنترل جذب آب در ساختار انگوب بررسی شده است. مواد اولیه ساخت انگوب شامل فریت و برخی افزودنی ها درون دستگاه آسیاب گلوله ای آسیاب شدند. مخلوط حاصل پس از اعمال بر روی بدنه به مدت 45 دقیقه در کوره خط تولید سرامیک با دمای C°1128 قرار داده شد. آزمایش هایی مانند اندازه گیری درصد جذب آب، استحکام خمشی، درصد انقباض ها و رنگ سنجی انجام شد. نتایج نشان می دهد که با تغییر ترکیب فریت ، جذب آب و همچنین سفیدی سطح لعاب تغییر کرده است. همچنین با افزودن تالک، اثر کاهش جذب آب در سه نمونه شامل فریت های مختلف مشاهده می شود. استحکام خمشی با افزودن تالک بیشتر و سفیدی (L*) نمونه ها کاهش یافته است. نمونه های آماده شده توسط میکروسکوپ الکترونی (SEM) مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته اند. تصاویر میکروسکوپی نمونه ها نشان می دهد با افزودن تالک ذرات انگوب سینتر و به یکدیگر چسبیده اند و راه نفوذی آب کمتر شده است.
    کلیدواژگان: تالک، فریت، جذب آب، انگوب، دولومیت، کاشی سرامیکی
|
  • Elmira Karimzadeh* Pages 1-15
    Z​inc ​sulfide / diamond nanocomposite samples ​containing one volume ​percent diamond nanoparticles with meanaverage particles​ size​ of about 10 nm and 500 nm were sintered using hot pressing technique. The effect of size and distribution of nanodiamond particles on hardness and light transmission were studied. The addition of nanodiamond particles led to an increase in hardness in all sintered specimens, although the hardness increase depended on the size and distribution of diamond nanoparticles. In other words, the hardness of samples with smaller particle size and more uniform distribution was more. so that those samples that contained smaller diamond nanoparticles of about 10 nm with a more uniform distribution in the matrix had the highest hardness value of about 475 Vickers. The scattering phenomenon is due to the presence of diamond nano particles and their agglomerations, as well as the presence of the pore. Although there are scattering effects due to the presence of diamond nanoparticles and their agglomerates, it can be discarded. Although the presence of a pore in sintered specimens can have effect on reducing the light transmission but according to the results, it can be concluded that in this study, absorption is the dominant phenomenon in the drop of light transmission in all sintered specimens. The main cause of absorption in sintered specimens containing nano sized particles of less than 10 nm is the presence of impurities such as nitrogen due to the conditions for the synthesis of primary diamond nanoparticles and their surface changes during sintering. Also, in sintered specimens containing less than 500 nm in size diamond nanoparticles, absorption is due to the change surface in during time sintering.The maximum light transmission (35%) was achieved for sample containing nanodiamond particles with mean size of 500 nm.
    Keywords: : Zinc sulfide, diamond nanocomposite, Hardness, Light transmission, Hot Press, Particles size, distribution of particles size.
  • Majid Farahmand Jo* Pages 17-27
    In this study, pure ZnO and Co-doped ZnO nanoparticles were synthesized with cobalt dopants of 5% and 10% with new zinc sulfate and cobalt chloride precursors in the presence of NaBH4 and CTAB stabilizers. In order to determine the crystalline, optical and morphological properties of the samples, XRD, TEM FTIR, EDX, FESEM and UV-DRS were analyzed. The XRD results showed that the samples had a hexagonal structure. Also, x-ray diffraction results showed that the size of the nanoparticles is reduced to 40 nm by increasing Co dopant up to 10%. The results of the FESEM analysis show the uniformity of nanoparticles is reduced with the increase in the cobalt impurity. Elemental analysis (EDX) revealed that weight percent of zinc element for samples with impurity of 0%, 5% and 10%, was 81% wt, 79.2% wt and 74.4% wt, respectively, which indicates that the cobalt impurities penetrates into the Zn matrix. The results of the TEM analysis showed that nanoparticles are quasi spherical with average diameter of 55 nm for 5% impurity. The results of the FTIR analysis indicate a very high absorption peak in the 434 cm-1 frequency belonging to the Zn-O vibrating band and the absorption peak generated in the 3434 cm-1 wavenumber associated with the activation of OH radicals which increase the photocatalytic activity in this sample. The UV-DRS analysis showed that the band gap energy of the sample decreases from 3.7 eV to 2.88 eV for pure and doped samples, respectiviely.
  • Mohammad Talafi Noghani* Pages 29-41

    In the present study, antibacterial behavior of different alloys of Cu-83Sn, Cu-50Sn, Cu-35Sn prepared by mechanical alloying was investigated. A mixture of copper oxide - tin oxide and graphite was selected as the raw material for agglomerating and powdered mixtures with 130 rpm and a weighing ratio of 20 to 1 powder under argon atmosphere, about 40% of the additional graphite for the regeneration process The powder mixture was added and the milling time was selected from 10 minutes to 30 hours.
    The results of the products were analyzed using SEM, XRD and DTA / TG ​​analyzes. Antibacterial tests of the samples were performed using O.D and CFU analysis. The results of SEM showed a reduction in the size of the crystalline material to nanoscale. The results of XRD showed that with increasing aging time up to 30 hours, the powder mixture was not reduced. For complete redaction of powder mixture at temperatures of 400, 700 and 1000 ° C, according to DTA analysis for heat treatment.
    The results showed that the heat treatment at the temperatures of 400, 700 and 1000 ° C consists of SnCu, Cu2O, SnO2-CuO phases, respectively. In order to compare the various Cu-Sn alloys, metal pellets were also produced by the 10-hour agitation method. The results of antibacterial tests on the samples showed that by increasing the percentage of copper in the alloy, the antibacterial properties of the alloy improved, while the bacteria studied in this study was E. coli (Escherichia coli)
    Keywords: mechanical milling, copper-tin alloy, antibacterial, Escherichia coli
  • Alireza Khavandi* Pages 43-53
    The nano-structured hydroxyapatite (HA) coating decreases the fixation time of the bone substitute implant in the host tissue by accelerating the osteoconduction and osteoinduction processes. In this study, the sol-gel derived HA coating was applied on the Ti-6Al-4V alloy substrate. By employing the FTIR, XRD and STA tests on the obtained powder, a suitable heat treatment cycle was determined to achieve a stable and pure nanocrystalline HA coating. The SEM and AFM images showed that the HA coating has cauliflower morphology with nanometric dimensions. The XRF test suggested the selected heat treatment cycle resulted in a high purity HA and a Ca/P molar ratio close to a stoichiometric value of 1.67.
    Keywords: coating, hydroxyapatite (HA), nano-structure, sol-gel, heat treatment
  • Seyed Mohammad Mir Kazemi* Pages 55-63
    In this research cobalt ferrite/carbon nanotubes nanocomposite (with 10 wt.% CNT content) preparation with the use of sol-gel hydrothermal and mechanical mixing was investigated. Phase identification, microstructure investigation and phase dispersion and magnetic properties of the prepared nanocomposite were investigated with X-ray diffraction, Field emission electron microscope and vibration sample magnetometer. XRD results showed cobalt ferrite is the main phase and FESEM micrograph shows suitable two-phase dispersion in all samples. VSM results showed in-situ preparation nanocomposite with use of sol-gel hydrothermal method, increased 39 % of saturation magnetization of nanocomposite.
  • Azadeh Haghighat Zadeh* Pages 65-75

    In this study, ZnO cores were first synthesized by using procedures zinc acetate dehydrate and sodium hydroxide via a co-precipitation method. Then, TiO2 shells were coated on the ZnO nanoparticles by using TTIP through co-precipitation approach to form ZnO/TiO2 core/shell nanocomposites. Structural and elemental studies were performed by X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Nanostructure morphologies were analyzed by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The optical absorption edges and band-gap energies were calculated using UV-vis spectra. Open-aperture z-scan technique was finally used to survey two-photon absorption phenomenon. Obtained results showed an increase in two-photon reverse saturable absorption for the ZnO/TiO2 core/shell nanocomposites compared to pristine ZnO nanoparticles.
    Keywords: Core, shell nanostructures, Nonlinear optical properties, Two-photon absorption
  • Mohsen Khajeh Aminian* Pages 77-90
    One important evaluation technique for the ceramic is water absorption measurement .Water absorption decreases the beauty of ceramic and it may separate glaze from the biscuit. The amount of porosity in the structure of engobe and biscuit affects water absorption. Holes and capillaries increase probability of water movement to the ceramic tile’s surface. Change of the components of the ceramic engobe by adding some flux is a way to control water absorption. In this paper addition of talc to three kinds of industrial frit used in the tile engobe, including GMO4, dolomite based and calcium based frit, and their effect on water absorption of the ceramic tile has been studied. Raw material including frit and some additives were grinded into a ball mill. After application of the engobe mixture and glaze on the biscuit, it was heated in a ceramic production kiln at 1128 °C for 45 minutes. Water absorption measurement, flexural strength, shrinkage and color measurement were performed on the samples. The results showed that the material composition of the frit changes water absorption and brightness of the surface. After addition of talc, water absorption is decreased in all samples. Flexural strength of the samples is increased while the surface brightness (L *) decreases after talc addition. The samples were characterized by electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). SEM micrographs showed that by adding talc, the engobe particles were sintered and stuck together. This phenomenon may prevent water diffusion to the surface.
    Keywords: Talc, Frit, Water absorption, Engobe, Dolomite, Ceramic tile.