فهرست مطالب

  • سال نهم شماره 3 (پاییز 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/10/07
  • تعداد عناوین: 8
|
  • زهرا سعادت، رحیم نقی زاده*، حمیدرضا رضایی، هاجر قنبری صفحات 1-11

    هدف تحقیق حاضر، بررسی اثر سیمان آلومینا بالا و دمای زینتر بر ریزساختار، خواص فیزیکی و مکانیکی آجرهای عایق آلومینایی تهیه شده به روش فومی می باشد. دوغاب های حاوی %75 وزنی آلومینا، %25 وزنی آب دیونیزه، %1، %3، %5 ، %7 وزنی سیمان آلومینا بالا و %2 وزنی فوم سبک آتشنشانی، تهیه شد. رفتار جریانی دوغاب حاوی آلومینا، %2 وزنی فوم آتشنشانی و %7 وزنی سیمان آلومینا بالا (سکار 71) بررسی شد. سپس دوغاب های فومی درون قالب فلزی ریخته شدند که پس از چند ساعت، بدنه گیرش یافته دارای استحکام اولیه حاصل شد. پس از خشک کردن طولانی مدت نمونه های ریخته گری شده، آن ها به مدت 3 ساعت در دماهای مختلف ºC1650-1510 پخت شدند. نتایج نشان داد که دوغاب آلومینایی حاوی افزودنی های %2 فوم و %7 سیمان آلومینا بالا در سرعت برشیs-11، ویسکوزیته برابر Pa.s 3 دارد که با افزایش سرعت برشی بهs-1 100، ویسکوزیته آن به Pa.s 3/0 کاهش یافت، در واقع با افزایش سرعت برشی، تنش برشی افزایش و ویسکوزیته دوغاب کاهش می یابد که این نشان دهنده رفتار شبه پلاستیک دوغاب است. نمونه ها چگالی کلی بین g/cm3 98/0 تا g/cm3 62/1، درصد تخلخل کلی بین 59 تا 75، استحکام خمشی بین MP 8/2 تا MP 6/6 و اندازه متوسط تخلخل های شبه کروی بین µm 5/8 تا  µm11را را بسته به میزان سیمان و دمای پخت نشان دادند. می توان گفت با افزایش میزان سیمان آلومینا بالا، چگالی کلی و استحکام خمشی نمونه ها افزایش یافت و میزان تخلخل کاهش پیدا کرد. بررسی های فازی نشان می دهد که پیک های به وجود آمده در دمای ºC1510 مربوط به فاز اصلی کوراندوم و فاز فرعی کلسیم آلومینات (CaO.6Al2O3) می باشد.

    کلیدواژگان: آلومینا، آجرعایق، ریخته گری دوغابی، سیمان آلومینا بالا، فوم
  • حمدالله صالحی*، فاطمه اسدی، پیمان امیری صفحات 13-25

    در این کار برخی از ویژگی های الکترونی و ساختاری ترکیبات UY2(Y=Ga,Ge) بررسی می شود. محاسبات با استفاده از روش شبه پتانسیل در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی و با استفاده از کد pwscf انجام شده است. تابعی تبادلی- همبستگی آن از نوع GGA.PBE و LDA می باشد.همچنین زیاد شدن فشار، تغییرات مثبت آنتالپی سامانه را به دنبال دارد که این امر بیانگر گرماگیر بودن سامانه است ونتایج به دست آمده از ساختار نواری و چگالی حالت ها نشان می دهد که این ترکیبات فلز بوده و دارای خاصیت مغناطیسی  است. نتایج  به دست آمده سازگاری خوبی با دیگر نتایج موجود دارند.

    کلیدواژگان: نظریه ی تابعی چگالی، UGa2، UGe2، شبه پتانسیل
  • حمیدرضا احمدی*، وجیهه تسبیحی صفحات 27-36

    واژه پایروپلاستیک به تغییر شکلهای بدنه های سفید پخت اشاره می کند که در طول پخت بوجود می آید. بطور خاص، این پدیده برای کاشی های پخته شده در کوره های رولری، (بخصوص نازک و با ابعاد بزرگ) و ناهمواری های ایجاد شده در سطح آن، ناشی از نیروی عمودی وزن، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش 3،1و 5 درصد از نانو و میکروسیلیس در بچ اصلی کاشی پرسلانی جایگزین شد. اثر نانو و میکروسیلیس بر پایروپلاستیک، استحکام خمشی و خواص فیزیکی بررسی شد. آنالیز های XRD و SEM به منظور بررسی های فازی و ریزساختاری بر روی نمونه ها انجام شد. نتایج نشان داد نانو سیلیس نسبت به میکرو سیلیس موجب افزایش بیشتر پایروپلاستیک می شود. نتایج نشان داد که 1% نانو سیلیس کمترین میزان پایروپلاستیک را در میان نمونه های حاوی نانو سیلیس و میکرو سیلیس، دربر داشت. همچنین نتایج نشان داد با افزودن 1% نانوسیلیس استحکام خمشی به میزان 18/21 % افزایش یافت. نتایج XRD نشان داد که نسبت به نمونه مرجع، بیشترین شدت پیک فاز کوارتز، مربوط به نمونه میکروسیلیس دار و کمترین آن مربوط به نمونه نانو سیلیس دار است.

    کلیدواژگان: کاشی پرسلانی، پایروپلاستیک، میکرو سیلیس، نانو سیلیس
  • سید محمدامین امامی*، یاسین صدقی، اکبر عابدی، نصیر اسکندری صفحات 37-57

    توزیع و پراکندگی سفالینه های فرهنگ علی آباد، که مربوط به هزاره ی چهارم قبل از میلاد (دوره مس سنگی جدید) هستند را در مناطق مختلف جنوب شرق ایران ازجمله کرمان، مکران و غرب بلوچستان پاکستان می توان مشاهده کرد. در جنوب شرق ایران محوطه ی تپه دهنو شهداد واقع در استان کرمان از این امر مستثنی نبوده و دربرگیرنده این سبک سفال ها نیز است. در پژوهش حاضر سعی شده است تا با بررسی و مقایسه ریزساختارشناسی و مشخصات کانی شناسی سفال های فرهنگ فوق، به تکنولوژی ساخت و منشا آنها پی برده شود. درهمین راستا به منظور بررسی تفاوت ها و شباهت های ساختاری، تکنیک ساخت و منشا سفال ها از روش های آنالیز پتروگرافی مقاطع نازک میکروسکپی، XRD، FESEM-EDS و pXRF نیز استفاده شده است. نتایج آنالیزهای صورت گرفته بر روی سفال ها بیان گر استفاده از منابع یکسان در ساخت سفال ها دارد که با مقایسه آنها با سازند زمین شناسی منطقه می توان پی برد که سفالگران پیش از تاریخی منطقه شهداد از معادن خاک های رس محلی مشابهی استفاده نموده اند. سفال های مورد بررسی را از لحاظ پتروفابریک می توان به دو بخش سفال هایی با زمینه رسی در زمینه قرمز رنگ و زمینه سبز رنگ تقسیم نمود که تمام آن ها دارای تمپرهای معدنی مشابه هستند و تنها تفاوت در سفال ها را می توان در نوع تکنیک ساخت و درجه حرارت های پخت شان دانست، یعنی سفال ها در دو دسته، سفال هایی با درجه حرارت پخت کمتر از 850 درجه سانتی گراد و سفال هایی با درجه پخت 900 تا 1000 درجه سانتی گراد قرار دارند.

    کلیدواژگان: سرامیک نگاری، ساختارشناسی، پترولوژی، منشاءیابی، آرکئومتری، فرهنگ علی آباد، جنوب شرق ایران
  • سیده اعظم هاشمی، مرضیه هدایتی، محمود ناصری*، سعیده قیاسوند صفحات 59-74

    در این پژوهش خواص نوری، مغناطیسی و ضد باکتریایی نانوساختار های کلسیم منیزیم مورد بررسی قرار گرفت. این نانو ساختار ها در دمای کلسیناسیون  k500 با روش ساده ایی بنام عملیات گرمایی سنتز شد. تاثیر دمای کلسیناسیون بر میزان فاز بلوری، و مورفلوژی (ساختار ریز)، توسط تکنیک های مختلف، مانند پراش پرتو X (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM). و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) مورد بررسی قرار گرفت.گاف انرژی توسط طیف جذب (UV-vis) مورد مطالعه قرار گرفت. خصوصیات مغناطیسی نانو مواد از جمله مغناطش اشباع (Ms) و القای مغناطیسی (Hc) توسط دستگاه مغناطیس سنج نمونه لرزش (VSM) دردمای اتاق بررسی شد نتایج نشان داد نانوذرات کلسیم-منیزیم رفتار ابرپارامغناطیس دارند. خواص آنتی باکتریایی نمونه ها توسط باکتری های استافیلوکوکوس اوریوس (S aureus)  و باسیلوس (Bacilli) به عنوان باکتری های گرم مثبت و اشرشیا ایکلای (E. coli) به عنوان یک باکتری گرم منفی با روش کشت چمنی مورد بررسی قرار گرفت.

    کلیدواژگان: عملیات گرمایی، مغناطش اشباع، گاف انرژی، خواص آنتی باکتریال
  • امید اکبری، هودسا مجیدیان*، لیلا نیکزاد، اسماعیل صلاحی صفحات 75-88

    کامپوزیت های آلومینا-مولایت-زیرکنیا با استفاده از روش سینتر واکنشی میان پودرهای آلومینا و زیرکن تهیه و تاثیر دو افزودنی اکسیدکروم و اکسیدمنگنز بر خواص آنها بررسی شد. مقدار 2 و 4 درصد وزنی از هر اکسید به ترکیب مواد اولیه افزوده و پس از پرس، نمونه ها در دمای 1630 درجه سینتر شدند. نتایج نشان داد که اکسیدکروم موجب کاهش چگالش، استحکام و سختی نمونه ها شده در حالی که اکسیدمنگنز موجب افزایش چگالش، استحکام و سختی می شود. همچنین ریزساختار کامپوزیت تهیه شده با اکسیدکروم یکنواخت و همگن تر شده و اندازه دانه ها نسبتا ریزتر شد؛ در حالی که برخلاف خواص مکانیکی بهبود یافته با اکسیدمنگنز، این افزودنی موجب رشد دانه های زمینه کامپوزیت شد. فاز مرز دانه ای تشکیل شده در نمونه دارای اکسیدمنگنز نیز مورد بررسی قرار گرفت. تاثیر اکسیدکروم و منگنز بر ترکیب فازهای نهایی کامپوزیت یعنی تشکیل مولایت و زیرکنیای تتراگونال متفاوت از یکدیگر بود.

    کلیدواژگان: کامپوزیت آلومینا-مولایت-زیرکنیا، اکسید کروم، اکسید منگنز، مرز دانه
  • مینا افضلی، مرنضی زند رحیمی*، هادی ابراهیمی فر صفحات 89-101

    فولادهای زنگ نزن فریتی بطور گسترده ای در تجهیزاتی مانند توربین ها، صنایع الکتریکی، صنایع هوا و فضا، اتومبیل سازی و تزیینات داخلی اتومبیل به کار می روند. یکی از مشکلات این نوع فولادها مقاومت به سایش پایین آنها است. یکی از راه های رفع این مشکل، اعمال یک پوشش مقاوم در برابر سایش بر روی این نوع از فولادها است. در این تحقیق، پوشش سرامیکی نیکل- فسفر- اکسیدتیتانیوم با استفاده از روش آبکاری الکتریکی بر روی فولاد زنگ نزن فریتی AISI 430 ایجاد شد و تاثیر غلظت ذرات سرامیکی TiO2 بر روی میکروساختار و رفتار سایشی و میکروسختی پوشش مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی مقاومت به سایش نمونه های پوشش دار و بدون پوشش از آزمون پین بر روی دیسک استفاده شد. همچنین میکروسختی نمونه توسط دستگاه ریزسختی سنج ویکرز اندازهگیری شد. به منظور تعیین فازهای موجود و محاسبه اندازه دانه، از روش آنالیز پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. مشخصه یابی پوشش به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) صورت پذیرفت. نتایج آزمون ها نشان داد که افزودن ذرات اکسید تیتانیوم باعث ریز شدن دانه ها و افزایش میکروسختی و مقاومت سایشی می شود.

    کلیدواژگان: آبکاری الکتریکی، پوشش Ni-P-TiO2، میکروسختی، مقاومت سایشی، غلظت ذرات
  • آریا نیازاده، حسین سرپولکی* صفحات 103-112

    زیرکونیای جزیی پایدار شده با منیزیا به سبب نقطه ذوب، استحکام مکانیکی، چقرمگی، مقاومت به شوک حرارتی و پایداری بالای شیمیایی بهترین گزینه برای نازل های ریخته گری مورد استفاده در صنعت فولادسازی است. برای ساخت این نازل ها از روش پرس ایزواستاتیک سرد استفاده می گردد؛ اما به کارگیری روش های فرآوری تر، به ساخت ارزان قیمت و دستیابی به خواص مشابه با نازل های ساخته شده با پرس ایزواستاتیک سرد، کمک می نماید. هدف از این پژوهش بررسی اثر منیزیا بر خواص، ساختار و ریزساختار بدنه های زیرکونیای جزیی پایدار شده با منیزیا به روش ریخته گری ژلی با استفاده از زیرکونیا مونوکلینیک و منیزیا ذوبی به عنوان مواد اولیه و آگار به عنوان عامل ژل کننده است. به منظور مشخصه یابی بدنه های ساخته شده از آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش اشعه ایکس (XRD) و استحکام فشاری سرد  (CCS) استفاده شد. براساس نتایج، بهترین نمونه با چگالی g/cm3 91/4، استحکام فشاری  MPa363 و کسر حجمی 77/18 فاز مونوکلینیک ساخته شد که با خواص نازل های زیرکونیایی مورد استفاده در صنعت فولادسازی همخوانی دارد .با افزایش درصد منیزیا علاوه بر افزایش پایداری زیرکونیا، ایجاد شرایط زینتر در حضور فاز مایع، منجر به بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی می شود.

    کلیدواژگان: زیرکونیای جزئی پایدار شده با منیزیا (Mg-PSZ)، ریخته گری ژلی، استحاله ی فازی زیرکونیا
|
  • Pages 1-11

    The purpose of this study was to investigate the effect of high alumina cement and Sintering temperature on microstructure, physical and mechanical properties of foamed alumina insulation bricks. The Slurry samples  were prepared containing 75wt% of alumina and 25% wt of deionised water containing 1%, 3%, 5%, 7% wt% high Alumina cement and 2% wt% foam. Then samples were poured into metal molds. After drying the samples, they were sintered at 1510° C for 3 h. The Samples containing 7% wt cement were also sintered at 1600,1650° C for 3. The results showed that alumina slurry containing 2% foam and 7% high alumina cement additives at 1s-1 shear velocity had a viscosity equal to 3 Pa.s, which decreased with increasing shear velocity to 100 s-1and its decreased to 0.3 Pa.s. The samples showed a total density between 63.6 and 87.6  g/cm3, a total porosity between 59 and75%, a flexural strength between 6.6 and 6.8 Mpa and the average size of the spherical porosity between 8.5 and 11µm depending on the amount of cement and the baking temperature. phase investigations show that the peaks formed at the temperature of 1510° C correspond to the corundum and calcium aluminate phase)CaO.6Al2O3).

    Keywords: alumina, insulation bricks, slurry casting, high alumina cement, Foam
  • Pages 13-25

    In this paper, some of the electronic and structural properties of UY2(Y=Ga,Ge) compounds are investigated. The calculations was conducted using the pseudopotential method based on the density functional theory with PWscf code.. The exchange function is a correlation between GGA.PBE and LDA. The increase in pressure also leads to positive changes in the enthalpy of the system, which indicates that the system is thermally stable, and the results obtained from the strip structure and the density of states It says that these compounds are metallic and have a magnetic property. The results are in good agreement with other available results.

    Keywords: density Functional theory, structural properties, electronic properties
  • Pages 27-36

    The term " pyroplasticity" refers to the deformation of the white ware that occurs during firing. In particular, this phenomenon is particularly important for tiles fired in roller kiln (especially thin and large dimensions) and the roughness created on the surface by vertical weight. In this study, 1, 3 and 5% of nanosilica and microsilica were replaced in porcelain tile batch. The effect of nano and micro silica on the pyroplasticity, flexural strength and physical properties were investigated. XRD and SEM analyzes were performed on the samples for phase and microstructural studies. The results showed that nano-silica caused more pyroplastic than micro-silica. The results showed that 1% nano silica had the lowest pyroplastic content among samples containing nano silica and micro silica. The results also showed that adding 1% nanosilica increased the flexural strength by 21.18%. The XRD results showed that the highest quartz peak intensities belonged to the microsilica sample and the lowest to the nanosilica sample.

    Keywords: Porcelain tile, Pyroplastic, Micro silica, Nano silica
  • Pages 37-57

    The distribution and trade of pottery from Ali-Abad culture, which dates back to the fourth millennium BC, can be seen in various regions of southeastern Iran, including Kerman, Makran and West Balochistan, Pakistan. . Dahno in Shahdad periphery located in the south-east of Iran, in Kerman province is not an exception, and includes this type of pottery as well. In the present study, the potteries have studied scientifically in order to find the technology and provenance of these materials by examining their microstructure and related mineralogical characterizationand. Petrography, XRD, ESEM-EDS and pXRF is appliede in order to investigate the micro-structur, mineralogy and manufacturing technique. The results of the analyzes on the pottery indicate the use of the same resources in the manufacture of these kind of potteries. By comparing them with the geological formations of the region, one can be seen that prehistoric potters of the Shahdad applied similar soils from the regional reservouire. The potteries observed can be divided into two sections in terms of matrix character; red clay  and green matrix. All of which have similar mineralogical additives. In regard to the firing temperatures, the potteries classifiede in two categories, pottery with a cooking temperature of less than 850°C, and pottery firing temperature 900°C to 1000°C.

    Keywords: Ceramography, Structural, Petrology, Provenance, Archeometry, Ali-abad culture, Southeastern Iran
  • Pages 59-74

    This paper reports optical, magnetic and antibacterial properties of calcium-magnesium nanostructure which was prepared by a simple thermal treatment method. Calcination was conducted at temperatures 500 K, The influence of calcination temperature on the degree of crystallinity, microstructure, and phase composition was investigated by different characterization techniques, i.e., X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscope (FESEM), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), respectively. The effect of calcination temperature on band gap energy was studied by UV–vis absorption spectra. Magnetic properties of nanoscale materials, such as saturation magnetization (Ms) and magnetic induction (Hc), were investigated by a vibration sample magnetometer (VSM) device in the room, Results showed that calcium-magnesium nanoparticles have been behavior of superparamagnetism. the antibacterial characteristics of studied samples were investigated against Staphylococcus aureus (S. aureus) and Bacilli as Gram- positive bacteria and Escherichia coli (E. coli) as a Gram- negative bacteria with Grass cultivation method

    Keywords: thermal treatment, saturation magnetization, band gap energy. Antibacterial properties
  • Pages 75-88

    Alumina-mullite-zirconia composites were prepared by the reaction sintering method between alumina and zircon powders and the effect of two additives (chromium oxide and manganese oxide)were investigated on their properties. 2 and 4 wt% of each oxide were added to the raw material composition and after pressing, the samples were sintered at 1630°C. The results showed that chromium oxide decreased the density, strength, and hardness of the samples, while manganese oxide increased the density, strength, and hardness. The microstructure of the composite made with Chromium oxide was also uniform and homogeneous and the grain size was relatively smaller; whereas, unlike the improved mechanical properties with manganese oxide, this additive resulted in the growth of grains. The boundary phase which was formed between the grains in the samples containing manganese oxide was also investigated. The effect of chromium oxide and manganese oxide on the composition of the final phases (formation of mullite and zirconia) was different.

    Keywords: Alumina-Mullite-Zirconia composite, MnO2, Cr2O3, Grain boundary
  • Pages 89-101

    Ferritic stainless steels are widely used in equipment, including parts in turbines, electrical industries, aerospace, automotive and decorating industries. One of the problems with this type of steels is their low wear resistance. One of the ways to overcome this problem is to apply a wear-resistant coating on the surface of steel. In this research, nickel phosphorus-titanium oxide coating was deposited onto the AISI 430 steel using electrical plating technique and the effect of TiO2 particles concentration on microstructure and wear behavior was studied. To test the abrasion resistance of the coated and uncoated samples, a pin on the disk test was used. Also the michardness was measured by Vickers microhardness device. X-ray analysis (XRD) was used to determine the available phases and calculate grain size. Characterization of the coating was performed using SEM (Scanning Electron Microscopy). The results of the tests showed that the addition of titanium oxide particles causes the decrease of grain size and the increase of microhardness and abrasion resistance

    Keywords: Electroplating, Ni-P-TiO2 coating, Microhardness, Abrasion resistance, Particle concentration
  • Pages 103-112

    Magnesia Partially Stabilized Zirconia (Mg-PSZ) is the best material for casting nozzles used in steelmaking industry due to high melting point, high mechanical strength, high thermal shock resistance, high toughness, chemical stability and neutrality, which these nozzles should be fabricated using cold isostatic pressing (CIP) method, however wet processing methods such as gelcasting can lead to cheap fabricated bodies with equivalent properties. The aim of this study is to investigate the effects of magnesia on properties, phase transformation and microstructure of Mg-PSZ bodies fabricated by gelcasting method using monoclinic Zirconia and fused Magnesia as raw materials and Agar as gelling agent. Scanning Electron Microscope (SEM), X-Ray Diffraction and Cold Crushing Strength (CCS) tests are used for bodies’ characterization. Based on results, 1680-ZM4 sample with density, monoclinic phase’s volumetric fraction and compressive strength of 4.91 g/cm3, 18.77 % and 363 MPa is chosen as the best composition, respectively, which are in good agreement with zirconia based steel making nozzles. With higher magnesia content, in addition to higher zirconia stability, liquid phase sintering leads to better physical and mechanical properties.

    Keywords: Magnesia Stabilized zirconia (Mg-PSZ), gelcasting, zirconia phase transformation