فهرست مطالب
مجله مواد و فناوری های پیشرفته
سال دوم شماره 2 (تابستان 1392)
- تاریخ انتشار: 1392/07/13
- تعداد عناوین: 11
-
-
صفحات 1-10
با توجه به نقش استیل استون بعنوان عامل کمپلکس و کنترل کننده فرآیند هیدرولیز در سنتز زیرکونیای تتراگونال بروش سل-ژل الکوکسیدی، تاثیر آن در غلظت های مولی گوناگون نسبت به غلظت پیش ماده الکوکسید زیرکونیوم مورد ارزیابی قرار گرفت. محصولات بدست آمده از این طریق، بوسیله تکنیک های آنالیزی XRD، STA، FTIR و TEM مشخصه یابی شد و نتایج نشان داد که علیرغم کنترل فرآیند هیدرولیز و تاخیر قابل توجه در تشکیل ژل مورد نظر در اثر افزایش غلظت استیل استون، تاثیر قابل ملاحظه ای در اندازه و مورفولوژی ذرات و بطور کلی کیفیت پودر زیرکونیای تتراگونال سنتز شده مشاهده نشد.
کلیدواژگان: استیل استن، زیرکونیا، سل ژل -
صفحات 11-21در فرآیند قالب گیری تزریقی، رفتار رئولوژی خمیر تهیه شده از پارامترهای مهم و تاثیر گذار روی جریان یابی پایدار و پر شدن یکنواخت خمیر قالب گیری در داخل قالب می باشد. در این تحقیق هدف بررسی اثر افزودن مقادیر مختلف عامل فعال سطح و آلومینا روی رفتار رئولوژی خمیرهای حاوی پودر منیزیم/آلومینا می باشد. به این منظور سیستم بایندری متشکل از پارافین واکس، موم صنعتی و اسید استئاریک انتخاب شده و خواص جریان یابی ترکیب دوتایی متشکل از بایندر و پودر کامپوزیت منیزیم-آلومینا بوسیله رئومتر چرخشی در سرعت های برشی s-11000-1/0 و در دمای °C84 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تمامی خمیرها رفتار شبه پلاستیک از خود نشان می دهند. همچنین مقدار ضریب سیلان(n) نمونه ها با تغییر ترکیب بایندر به شدت تغییر می کند، که نشاندهنده این است که ترکیب بایندر در تغییرات حساسیت گرانروی به سرعت برشی اثر زیادی دارد. در حالیکه با افزودن فاز تقویت کننده انرژی اکتیواسیون (E) که نشاندهنده میزان حساسیت گرانروی به دما است، به شدت افت می کند و رفتار خمیر برای شکل دهی به روش قالب گیری تزریقی بهینه تر می شود.
کلیدواژگان: کامپوزیت منیزیم، آلومینا، رفتار رئولوژی، قالب گیری تزریقی -
صفحات 23-31در این تحقیق امکان ساخت شیشه سرامیک از سرباره کوره پاتیلی فولاد آلیاژی ایران به عنوان یکی از کاربردهای سرباره در سیستم SiO2-Al2O3-CaO-MgO مورد بررسی قرار گرفت. برای رسیدن به این سیستم از افزودنی هایی همچون سیلیس، آلومینا و عوامل جوانه زا TiO2و Fe2O3و Cr2O3 استفاده شد. مواد خام و و سرباره فولاد مخلوط و در بوته آلومینایی قرار داده و در C°1450 به مدت 1 ساعت در کوره الکتریکی ذوب شد. مذاب درون قالب فولادی پیشگرم شده ریخته گری و سپس تا دمای اتاق درون کوره خنک شد. برای بررسی رفتار تبلور نمونه شیشه از آنالیز حرارتی افتراقی استفاده شد. شیشه حاصله تحت عملیات حرارتی در دماهای جوانه زنی و رشد متغیر و نیز مدت زمان متغیر قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که فازهای عمده در سیستم مذکور شامل دایوپساید، ولاستونیت می باشد و بهترین دما و زمان عملیات حرارتی Co820 و3 ساعت به منظور جوانه زنی و Co850 و3 ساعت برای رشد بوده است که نتایج سختی و استحکام خمشی نیز موید آن می باشد.
کلیدواژگان: سرباره فولاد، شیشه سرامیک، عملیات حرارتی، دایوپساید، ولاستونیت -
صفحات 33-37
در این تحقیق نانو کامپوزیت بر پایه ترکیب سه تایی Nb2AlC با تقویت کننده Al2O3 توسط روش های SHS و MASHS از پودرهای Nb2O5، Al و Al4C3 سنتز شد. فرمول اصلی واکنش به صورت 3Nb2O5+9Al+Al4C3=3Nb2AlC+5Al2O3 در نظر گرفته شد. برای روش SHS از کوره تیوبی اتمسفر کنترل و برای روش MASHS علاوه بر کوره تیوبی از آسیاب گلوله ای پرانرژی (10:1- 1ساعت آسیاب) برای فعال سازی پودرها، به منظور تهیه نانوکامپوزیت مورد نظر استفاده شد. الگوی پراش اشعه ایکس (XRD) جهت شناسایی فازی محصول مورد نظر استفاده شد، همچنین میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ریزساختار نانولایه ای ترکیب سه تایی Nb2AlC به همراه نانو ذرات Al2O3 را نشان داد.
کلیدواژگان: نانو کامپوزیت، ترکیب سه تاییNb2AlC، SHS، MASHS -
صفحات 39-43گرافن به علت داشتن خواص فوق العاده دررسانش الکتریکی و گرمایی، چگالی بالا وتحرک پذیری حامل های بار،اپتیکو خواص مکانیکی به ماده ای منحصربفرد تبدیل شده است. نحوه دست یابی به ورقه های تک لایه و چند لایه گرافن، رسوب نشانی شیمیایی از فاز بخار بر روی بستر نیکل از گاز متان و در فشار محیط است. نتایج آنالیزها نشان دهنده خلوص نمونه ها و تعداد اندک ورقه های گرافنی بود. تصاویر میکروسکوپ عبوری نشان می دهد که اکثر ورقه های گرافنی دارای ضخامت 1 تا 5 لایه هستند. تصویر تفرق نقاط تیز و واضحی را نشان می دهد که همانند طرح های SAED حاصله از صفحات گرافن است. به نظر می رسد کیفیت ورقه های گرافن حاصله قابل قیاس با نانوصفحات کربنی که به روش های دیگری به دست آمده اند باشد.
کلیدواژگان: گرافن، رسوب نشانی شیمیایی از فاز بخار، نیکل -
صفحات 45-52
آلیاژ متخلخل نایتینول برای استفاده در کاربردهای مختلف پزشکی مانند ساخت ایمپلنت های ارتوپدی و همچنین کاربردهای صنعتی مانند استفاده بعنوان دمپر مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق اثر میزان تخلخل بر خواص مکانیکی و رفتار سوپرالاستیسیته قطعات نایتینول متخلخل ساخته شده با روش متالورژی پودر بررسی شده است. قطعات متخلخل نایتینول با تخلخل بین 42 تا 70 درصد با افزودن اوره بعنوان فضاساز ساخته شدند. سپس رفتار مکانیکی آن ها حین بارگذاری فشاری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج وجود دو ناحیه خطی با شیب متفاوت را در نمودارهای فشار قطعات متخلخل نشان می دهد. با افزایش میزان تخلخل قطعات، مدول الاستیسیته ی ظاهری و استحکام فشاری نمونه ها کاهش یافته است. بطوریکه با افزودن 30 درصد اوره میزان استحکام و مدول الاستیسیته ظاهری قطعات تقریبا نصف شده است. نتایج بارگذاری سیکلی، بازیابی کرنش ناشی از رفتار الاستیک و سوپرالاستیسیته را تا 3/8 درصد نشان می دهد. در این حالت نیز با افزایش میزان تخلخل بازیابی کرنش کاهش یافته و از حدود 7 درصد به 3 درصد رسیده است.
کلیدواژگان: مواد متخلخل، نایتینول، خواص مکانیکی، سوپرالاستیسیته -
صفحات 53-57حفاظت الیاف رنگرزی شده توسط رنگزاهای طبیعی در فرش های پشمی دستبافت در برابر باکتری های مخرب محیطی بسیار حائز اهمیت است. از این رو حفاظت الیاف طبیعی نظیر پشم که در تار، پود و پرز فرش استفاده می شود توجه ویژه ای می طلبد. علاوه بر آن، رنگزاهای طبیعی بکار رفته بر روی این الیاف خود رفتار متفاوتی در برابر آسیب های فیزیکی و بیولوژیکی نشان می دهند و بنابراین رفتار هر یک نیازمند بررسی جداگانه است. براین اساس در این پژوهش به حفاظت الیاف پشمی بکار رفته در فرش های دستبافت در برابر باکتری های مخرب محیطی پرداخته شده است. در این راستا، ابتدا پشمها مطابق معمول شسته شده و توسط رنگ گیاهی روناس در دمایoC 80 رنگرزی شد. پس از شستشو و آبکشی آنها در دمای اتاق به مدت 72 ساعت خشک شدند. از نانوذرات نقره کلوئیدی در محیط آبی جهت آنتی باکتریال کردن الیاف با چهار غلظت متفاوت 300،200،100 و ppm 600 استفاده شد. نانو ذرات نقره کلوئیدی در دمای جوش و به روش رمق کشی بر روی الیاف خام و رنگ شده اعمال گردید و از آزمایش آنتی باکتریال به روش شمارش باکتری برای 4 نمونه آنتی باکتریال شده رنگ نشده و 1 نمونه رنگرزی شده با روناس و نمونه های شاهد بلانک آنها انجام شد. نتایج آزمایش آنتی باکتریال نشان داد که در غلظت ppm600، خاصیت آنتی باکتریال نمونه ها 59 درصد بود و همچنین مقایسه نمونه رنگرزی شده با روناس و رنگ نشده نشان داد که رنگزای طبیعی روناس سبب کاهش خاصیت آنتی باکتریال در همان غلظت ppm600 شده است.
کلیدواژگان: حفاظت، آنتی باکتریال، الیاف پشم، فرش دستبافت، روناس -
صفحات 59-65در این پژوهش، جهت بررسی تاثیر افزودنی های دیسپرزیا و ایتریا بر روی پایدارشدن فاز مکعبی اکسید بیسموت افزودنی های ایتریا-دیسپرزیا در مقدار 12% مول به اکسید بیسموت اضافه شد و عملیات سینتر و تهیه محلول جامد در دمای C ̊850 به مدت 24 ساعت انجام گردید. بررسی های ساختاری به روش پراش پرتو ایکس (XRD) انجام گردید. آنالیز پراش پرتو ایکس نمونه نشان دهنده تشکیل فاز مکعبی در دمای اتاق بود. برای مطالعه پایدار بودن این فاز رفتار پیرسازی این نمونه در دمایC ̊600 به مدت زمانهای 24 تا 72 ساعت مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که فاز مکعبی دستخوش دگرگونی شده و به فازهای دیگر تبدیل می شود.
کلیدواژگان: اکسید بیسموت، دیسپرزیا، ایتریا، پایداری، فاز مکعبی -
صفحات 67-75
این مقاله راهکاری جهت جلوگیری از ورود یا خروج گرمای ناخواسته تابشی (امواج الکترومغناطیس فرو سرخ) به داخل یا خارج سیستم مورد بررسی (ساختمان، خودرو و...) ارائه می دهد. با این راهکار مصرف انرژی گرمایشی یا سرمایشی بشدت کاهش می یابد. اختلاف دمای بین سیستم و محیط سبب انتقال گرما و هدر رفت انرژی می شود، ولی در واقع انتقال گرما به روش تابشی نسبت دو روش رسانش و همرفت از اهمیت بیشتری برخوردار است، چراکه بر اساس قانون بیر-لامبرت با افزایش ضخامت دیوارها می توان از انتقال گرما توسط دو روش ذکر شده جلوگیری کرد. هدف از این مقاله یافتن روش محافظت انرژی در ساختمان با ممانعت از ورود انرژی ناخواسته است. این روش عبور امواج الکترومغناطیس فروسرخ نزدیک از شیشه را کاهش می دهد. به این ممنظور شیشه های پنجره چندین بار لایه نشانی شده تا شیسه حاصل ضمن داشتن عبور نور مرئی بالا، بازتاب فروسرخ بالایی نیز داشته باشد.
کلیدواژگان: نانو ذرات سولفیدروی، لایه نشانی با پرتوی الکترونی، میکروسکوپ نیروی اتمی، اسپکتروسکوپی بیضی سنجی -
صفحات 77-86آلیاژسازی مکانیکی[1] به عنوان یکی از روش های شاخص در تولید آلیاژهای پودری در حالت جامد شناخته شده است و در سالهای اخیر فرایند پودر آلیاژهای آلومینیم به روش آلیاژسازی مکانیکی و با استفاده از پودرهای عنصری بطور گسترده ای مورد توجه قرار است. عملیات آلیاژسازی مکانیکی نه تنها در ریزشدن ذرات موثر است بلکه موجب کارسخت شدن آنها نیز می گردد. روش آزمایش پراش پرتوهای ایکس[2] از جمله روش هایی است که می توان تغییرات رفتار شبکه در ساختار کریستالی ماده و همچنین اندازه دانه ها را با استفاده از نتایج آن بدست آورد. در این تحقیق با انجام آزمایش پراش پرتو ایکس برروی پودرهای MA-Al6061، تاثیر آسیاب را بر تغییر ساختاربلوری پودرها از جمله متغیراندازه شبکه واندازه دانه های بلوری نسبت به زمان آسیاب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد با افزایش زمان آسیاب متغیر اندازه شبکه Al افزایش می یابد و اندازه دانه ها تا حد نانومتر کاهش می یابد.
کلیدواژگان: متالورژی پودر، آلیاژسازی مکانیکی -
صفحات 87-97در این تحقیق که برای اولین بار در ایران انجام گرفته است، ابتدا ماده حساس به نور (گروه فتوراکتیو) و سپس ماده پروتئینی ژلاتین حاوی گروه فتوراکتیو طی یک سری فرآیندهای پیچیده شیمیائی در تاریکی سنتز شدند. این ماده پروتئینی ژلاتین عامل دار حاوی آزیدو آنیلین می تواند تحت تابش میدان الکترومغناطیسی (نورمعمولی، اشعه فرابنفش، LED، لیزر و سایر میدانهای الکترومغناطیسی) تحریک شده و روی سطوح مختلف تثبیت شود و یا حتی در معرض میدانهای الکترومغناطیسی با عبور از یک فتوماسک منجر به ایجاد هر گونه طرح یا الگوی مطلوب شود. شناسایی ماده سنتز شده فتوراکتیو توسط آزمایشات مختلف از جمله طیف سنجی فرابنفش و آنالیز FT-IR مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی تثبیت فتوراکتیوژلاتین روی سطح شیشه، تابش لیزر CO2 بکاربرده شد. نتایج حاصله حاکی از حضور گروه های حساس به نور در ماده سنتزی فتوراکتیو ژلاتین می باشد.
کلیدواژگان: فتوراکتیو ژلاتین، فتولیتوگرافی، میدان الکترومغناطیسی، لیزر CO2، تثبیت نوری
-
Pages 1-10
Tetragonal zirconia، due to noticeable physical and chemical properties، has various applications. In this research، the powder synthesis by sol gel process and the role of acetyl acetone as a controlling of hydrolysis reaction was evaluated. The produced powder was analyzed by techniques of TEM، XRD، STA and FTIR. The results show that acetyl acetone has reduced the final size of nanopowder.
Keywords: acetyl acetone, zirconia, sol gel -
Pages 11-21In injection molding (IM) process، the feedstock rheological properties are key features which influence the steady flow and the uniform filling into the mold. In this research، the aim was the studying of the effect of Al2O3 and surfactant on rheological properties of Mg/Al2O3 feedstocks. For this purpose a binder system containing Paraffin wax (PW)، Bees wax (BW)، and Stearic acid (SA) was selected and flow characteristics of the compound of aforementioned binder and pure Mg-Al2O3 composite powdervia a rotary rheometer at the shear rate of 0. 1-1000s-1and temperature of 84ºC were investigated. The results indicatedall feedstocks have pseudo plastic behavior. Also، the amount of flow index (n) of feedstocks strongly varies by changing the composition of binder، it shows that binder''s composition has a major effect on the viscosity''s sensibility to temperature. Although by adding the reinforcement، the amount of activation energy severely change and causes better properties for molding by IM.Keywords: Mg, Al2O3composite, Rheological properties, Injection Molding Process
-
Pages 23-31In the present work the possibility of production glass-ceramics from the slag of ladle furnace in Iron Alloyed Steel Company for utilization of slags in SiO2-Al2O3-Cao-MgO system was investigated. Furthermore، Silica and Alumina as additives and TiO2، Fe2O3 and Cr2O3 for nucleation were used to the steel slag. Row materials and steel slag were mixed in Alumina crucible and heated at 1450∘C in an Electrical Furnace for one hour to melt in experiments. The molten slags were casted in a pre-heated steel mold and then cooled up to room temperature. The crystallization behavior of glass samples were studied by differential thermal analysis. The glass products were heat treated at different time، nucleation and grain growth temperature. The obtained results represented that the main phases are Diopside and Wollustonite in this system. The best temperature and time for heat-treatment were 820∘C and 3 hours، while for nucleation were 850 ∘C and 3 hours respectively. The results of hardness test and bending strength confirmed the conclusion.Keywords: Steel Slag, Glass Ceramics, Heat treatment, Dipsid, Wollastonite
-
Synthesis of nanocomposite based on Nb2AlC ternary compound with Al2O3 reinforcing via SHS and MASHSPages 33-37
in this study nanocomposites based on Nb2AlC ternary compound with Al2O3 reinforcing synthesized via self-propagating high-temperature synthesis (SHS) and Mechanical-Activated self-propagating high-temperature synthesis (MASHS) by using of Nb2O5، Al، Al4C3 powders. The main chemical formula form; 3Nb2O5+9Al+Al4C3=3Nb2AlC+5Al2O3 was considered. To synthesize the nanocomposites in SHS method used of tube furnace atmosphere controlled and for MASHS in addition used of high energy ball milling (to activating the powders) with 10:1 (BPR) in 1 h. The desired phases detected by x-ray diffraction patterns (XRD) and also scanning electron microscope (SEM) showed the nanolayer microstructure of Nb2AlC ternary compound with Al2O3 nanoparticles.
Keywords: nanocomposite, Nb2AlC ternary compound, SHS, MASHS -
Pages 39-43A method for bulk growth of mono- to few-layer graphene on Nickel substrate by chemical vapor deposition of methane at atmospheric pressure is described. Optical microscopy، scanning and transmission electron microscopy and XRD measurements reveal the high quality of the obtained graphene. After the growth of graphene، the nickel particles can be effectively removed by a modest treatment without degradation of the quality of producing high yield and high purity graphenes with no carbon impurities such as carbon nanotubes.Keywords: Graphene, Chemical vapor deposition, Nickel substrate
-
Pages 45-52
Porous NiTi shape memory alloys have shown good potentials for different functional to structural applications as well as biomedical applications. In the present study، highly porous shape memory NiTi alloy specimens were produced via space holder method using urea as a temporary material. The porous NiTi specimens exhibit good pore characteristics and interconnectivity that is appropriate for biomedical applications. Compressive mechanical tests were performed for NiTi specimens with porosity ranged from 42 to 70 percent. It is obvious that the mechanical properties such as Young’s modulu and strength of the porous NiTi decrease with increasing porosity. Apparent Young’s modulus of NiTi specimens decreases from 5. 3 to 3 GPa as porosity increases. Maximum recoverable strain of near to 8. 3% and 7 was achieved for porous NiTi specimens without urea and 50 vol. % urea، respectively. Furthermore، recoverable strain percent is almost constant for superelastic porous NiTi after several cycles.
Keywords: Porous NiTi, Mechanical properties, Cyclic compressive tests, Superelasticity -
Pages 53-57Protection of handmade carpets against biological and natural factor is very essential. Consequently، conservation of natural fibers such as wool fiber utilizing as weft and warp in handmade carpets requires special attention. Fibers dyeing with natural dyes also show different behavior on the physical and biological damage. As a result، the behavior of fiber and dye should be examined separately. At this study، the wool fibers were rinsed with water thoroughly and then dyed with madder natural dye at 80° C. The rinsed wool fibers were utilized as plain sample. The blank and dyed sample have been treated with silver colloidal nanoparticles in various concentration of nano silver such as 100،200، 300 and 600 ppm using exhausted method at boiling temperature. Finally، the antibacterial properties were assessed according to ATCC 25922، PTCC 1399 using counting bacteria. The results reveal that the best concentration is 600 ppm. The antibacterial properties for blank and dye sample were 59 and 32 percent، respectively. Besides، the madder dye have been reduced the antibacterial properties of wool fiber due to the saturationofthe dyed fiberinhibitingabsorption ofnanoparticles.Keywords: Protection, Antibacterial, Wool fiber, Handmade carpet, Madder
-
Pages 59-65In the present work، Bismuth oxide co-doped with Y2O3 and Dy2O3 with the mole percentage 12 was synthesized by solid-state reaction. The crystal structure characterization was carried out using X-ray powder diffraction. The as-sintered samples was cubic at room temperature. The sample annealed at 600˚C for various periods of time to studying the stabilization of cubic structure. According to XRD result the cubic phase transformed into other structures.Keywords: Bismuth oxide, dyspersia, yttria, stabilization, cubic phase
-
Pages 67-75
A method is presented to stop heat (IR electromagnetic waves) exchange between outdoor and indoor surroundings، (buildings، cars…) saving in heat or cooling energy. Due to temperature gradient between outdoor and indoor، unwanted heat flow takes place to reach equilibrium and energy waste inevitable. In common practice the mass energy flow expected by radiation rather than convection and conduction. Base on Beer-Lambert law، thicker wall results low transmitted of the radiation. The present work devoted to find a solution to stop undesired energy flow in the buildings. A mechanism reduces near IR radiation transmission by windows. For this purpose the glass windows are coated by thin films that reflect near IR and transmit visible radiations.
Keywords: Zinc Sulphide nanoparticles, Atomic Force Microscopy (AFM), Spectroscopic Ellipsometry (SE), electron beam vapor deposition technique -
Pages 77-86Mechanical Alloying (MA) is a technique to produce Alloys and composite powders for high mechanical properties products. In recent years MA has attended to produce aluminum alloys with use of elementary powders. With MA technique we can produce fine particles with high work hardening and high strain energy because of its procedure. On of techniques that we can investigate the varieties of lattice behavior and crystal size is XRD. In this research with XRD and SEM we study the effect of Mechanical Alloying on powder size and lattice behavior of elementary powders of Al6061. Results show that with increasing of milling time، lattice parameter of Al increasing and particle size decreasing in to nano size.Keywords: powder metallurgy, mechanical alloying
-
Pages 87-97In this research، which is performed for the first time in Iran، a novel photoreactive material was synthesized by the coupling reaction of gelatin with a photo-cross-linkable material (N-(4-azidobenzoyloxy) succinimide). The synthesized material was analyzed using UV-vis spectroscopy، and FT-IR followed by immobilization onto the various surfaces of glass using laser irradiation (i. e. CO2 Laser). Then this pattern was confirmed by optical microscopy. It is concluded that unmodified gelatin could not be immobilized onto the surfaces. This is the main advantage of this biomaterial، which shows by inserting photoreactive group، immobilization could occur، and that gelatin could be easily fixed on the various surfaces using only electromagnetic fields.Keywords: Photoreactive Gelatin, Photolithography, Electromagnetic Field, CO2 Laser, Photo, immobilization
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.