در تحقیق حاضر فرآیندی جدید جهت چگالش پودر آلومینیم از دسته روش های تغییر شکل پلاستیک شدید ارائه گردیده است. این روش به نام های اکستروژن برشی و اکستروژن پیچشی شناخته می شود. در این فرآیند مشابه با اکستروژن سنتی لقمه ی استوانه ای شکل درون محفظه قالب قرار می گیرد. لقمه درون محفظه تحت نیروی عمودی که توسط پرس اعمال می گردد، با تحمل درصد معینی کاهش در سطح مقطع از قالب (دوزه ی اکستروژن) تعبیه شده جلو محفظه ی اصلی عبور می کند. در این روش به طور هم زمان با حرکت عمودی سمبه در داخل محفظه، دوزه ی اکستروژن توسط یک مکانیزم خارجی با سرعت زاویه ای ? می چرخد. ماده در این فرآیند متحمل کرنشی بهینه از نوع برش ساده می شود. بررسی میزان چگالش نمونه های حاصل شده از طریق انجام تست دانسیته مورد بررسی قرار می گیرد. به کمک آزمایش های سختی سنجی و کشش، تغییرات خواص مکانیکی نمونه های تولیدی مورد آزمایش قرار گرفته است؛ نتایج حاکی از افزایش سختی و استحکام ماده نسبت به نمونه ی مشابه تولیدی از طریق اکستروژن سنتی است. از تصاویر میکروسکوپ نوری برای بررسی تحولات ساختار استفاده شد. تصاویر میکروساختاری حاکی از ریز دانگی بیش تر در نمونه ی اکستروژن پیچشی است. آنالیز المان محدود از طریق نرم افزار شبیه ساز برای بررسی ماهیت تغییر شکل، تأثیر پارامتر سرعت زاویه ای بر ناحیه تغییر شکل و پیش بینی نیروی فرآیند انجام گرفت. به کمک آنالیز المان محدود نیروی لازم برای فرآیند با اعمال شرایط واقعی چون اصطکاک و سرعت زاویه ای محاسبه گردید و توزیع تنش و کرنش در ماده بررسی شد.

کاربرد رساناهای پروتونی در دمای بالا به طور گسترده در صنایع پیل سوختی، الکترولیز بخار آب و جدایش گاز هیدروژن می باشد. در این راستا سرامیک های با پایه ی زیرکونات باریوم به دلیل پایداری خوب در دمای بالا و رسانایی پروتونی بسیار بالا بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. اما به دلیل دارا بودن دمای چگالش بالا (حدود 1700 در جه سانتیگراد)، ساخت غشای متراکم از این سرامیک برای استفاده در موارد گفته شده، بسیار سخت می باشد. در این تحقیق، قابلیت چگالش ترکیب bazr0.8y0.2o3-? با استفاده از پودر نانوی اکسید های فلزی ای همچون اکسید نیکل، اکسید روی و اکسید مس ارتقائ داده شده و دانسیته های نسبی بالاتر از 95 درصد در دماهای چگالش بین 1300 تا 1400 درجه سانتیگراد به دست آمده است. علاوه بر این، چگالش دو مرحله ای به عنوان راه حل دوم مورد آزمایش قرار گرفته و دیده شد که به وسیله ی این روش جدید می توان به دانسیته های نسبی یکسانی در دماهای پایین تر رسید. اندازه گیری رسانایی کل نمونه های حاصل از اضافه کردن افزودنی های مختلف نشان داد که استفاده از یک درصد اکسید روی باعث بهبود رسانایی ترکیب bazr0.8y0.2o3-? می شود.

امروزه روش های مختلفی برای تولید پودر هایی با ابعاد نانو متری مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از روش های ساده برای تولید این گونه پودر ها روش سنتز احتراقی در محلول می باشد که از طریق واکنش حاصل از احتراق یک ژل، سنتز صورت می گیرد. هدف از این تحقیق بهینه کردن پارامتر های موثر در پروسه سنتز احتراقی (ترکیب و میزان سوخت، اثر ph و...) برای به دست آمدن پودر هایی با ساختار کریستالی پروسکایت و با ترکیب شیمیایی bace0.9y0.1o3-? و bazr0.8y0.2o3-? و bazr0.1ce0.7y0.2o3-? و با اندازه بلور نانو متری و بیشترین سطح ذرات تولیدی می باشد. در این راستا، به منظور تامین یون های باریم،زیرکونیم، سریم و ایتریم از نیترات های آنها استفاده شد. همچنین از ترکیب اسیدسیتریک و اوره به عنوان مخلوط سوخت، از edta به عنوان عامل کامپلکس ساز و از آمونیاک به عنوان تنظیم کننده phو ایجاد شرایطی مناسب جهت تشکیل یون های کامپلکس استفاده گردید. پس از بهینه سازی پارامترهای فرایند سنتز، پودرهای نانوبلورین با حداقل میزان آگلومره شدن تولید شد. به منظور بررسی و آنالیز پودرهای حاصل شده، از آزمایش هایbet, sem, xrd و همچنین آنالیز حرارتیtg/dta بهره گرفته شد. بهترین نمونه ی سنتز شده، نمونه ای با ترکیب سوختی اسید سیتریک با نسبت مولی 5/1 برابر یون های فلزی مورد استفاده و به همین نسبت مولی کامپلکس ساز edta که با ph محلول اولیه ی 9 در آون با دمای °c140 به مدت 24 ساعت سنتز شده و در دمای °c1050 مورد عملیات کلسیناسیون قرار گرفته بود، می-باشد.

نانولوله های کربنی با دارا بودن خصوصیات ویژه ایی چون هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالا، چگالی کم، پایداری شیمیایی بالا و سطح ویژه زیاد می توانند بعنوان یک گزینه بسیار مناسب جهت بهبود خواص حسگرهای گاز بکار گرفته شوند. سه عامل توزیع نانولوله های کربنی، سوختن نانولوله های کربنی در هنگام عملیات حرارتی و نحوه اتصال نانولوله های-کربنی به سرامیک، در ساخت کامپوزیت sno2/mwcnt اثر گذار می باشد. در این تحقیق فرایند اسیدشوئی با سه هدف ایجاد گروه های هیدروکسیل و کربوکسیل بر روی سطح نانولوله ها و آب دوست کردن آنها، از بین بردن ناخالصی های موجود در نانولوله ها و نهایتاً ایجاد گروه های اکسیژنی بر روی نانولوله های کربنی انجام شد. از آنالیز اندازه ذرات (psa) جهت اطلاع پیدا کردن از محدوده اندازه ذرات اولیه پودر sno2 و همچنین محدوده اندازه ذرات بعد از آسیاب سایشی استفاده شد. آنالیز فازی توسط پراش اشعه x (xrd) و از آنالیز tga برای اطلاع از پایداری حرارتی نانولوله ها استفاده شد. نتایج طیف سنجی مادون قرمز (ftir) نشان داد که با استفاده از اسید شوئی، گروه های عاملی بر روی سطح نانولوله های کربنی قرار می گیرند. از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) جهت اطلاع از نحوه توزیع شدن نانولوله های کربنی در زمینه sno2استفاده شد. نتایج آنالیز edx و fe-sem حضور نانوذرات نقره برروی سطح نانولوله های کربنی بعد از رسوب دادن نانوذرات بر روی نانولوله های کربنی را تایید نمود. در نهایت نتیجه گیری شد نمونه ایی که حاوی wt%8/0 نانولوله دو ساعت عملیات اسیدشوئی شده می باشد دارای بهترین شرایط جهت تشخیص گاز co است و زمان پاسخ و بازیابی برای این نمونه به ترتیب 200 و 16 ثانیه در دمای ?250 بدست آمد.

ریخته گری ژله ای ( gelcasting ) روش بسیار مناسبی است که به دلیل قابلیت های بالای آن در شکل دهی انواع قطعات سرامیکی و رسیدن به خواص مکانیکی مطلوب، در چند دهه اخیر مورد اقبال محققین علم سرامیک واقع شده است. در این روش، پودر سرامیک در محلولی از مواد منومری ( primix ) توسط یک پراکنده ساز مناسب مخلوط می شود. دوغاب ویسکوز حاصل، پس از افزودن آغازگر و کاتالیزور واکنش و نیز هواگیری، به درون قالب ریخته می شود و بعد از طی زمان تکمیل واکنش پلیمریزاسیون، ژل مرطوبی که دارای استحکام مناسب جهت تخلیه از قالب می باشد، تولید می شود. در این تحقیق بدنه های آلومینایی با استفاده از پودر آلومینای خالص با متوسط اندازه دانه ?m 65/0 به روش ریخته گری ژله ای در ابعاد و اشکال مختلف تولید شد. پارامترهای موثر بر آماده سازی دوغاب، تشکیل ژل، خواص مکانیکی ژل های مرطوب، روش های متفاوت خشک کردن بدنه های ژل شده، خواص مکانیکی بدنه های خشک شده و همچنین توانمندی این روش برای تولید کامپوزیت های zta و بررسی ریزساختاری و خواص مکانیکی بدنه های پخته شده مورد بحث و بررسی واقع شده است. جهت بررسی رئولوژی دوغاب ها از ویسکوزیمتر چرخشی استفاده شد و برای ارزیابی کیفیت نمونه های تولیدی از روش ارشمیدس جهت بررسی دانسیته، از میکروسکوپ الکترونی روبشی ( sem ) برای بررسی ریزساختاری نمونه ها و از روش های استاندارد تست خمشی و تافنس برای بررسی خواص مکانیکی استفاده شد. نتایج نشان داد که پراکنده ساز ( dolapix pc 75 ) نقش موثری در روانسازی دوغاب های آلومینا و افزایش میزان حجمی ماده جامد دوغاب دارد. همچنین روش خشک کردن بدنه های ژل توسط محلول خشک کننده، سرعت تولید این قطعات را تا 10 برابر سریعتر می کند. نتایج حاصل از مشاهدات ریزساختاری و خواص مکانیکی بدنه های zta تولیدی حاکی از آن است که ریخته گری ژله ای به دلیل قابلیت توزیع بسیار یکنواخت ذرات فاز دوم در زمینه آلومینایی روش بسیار مناسبی برای تولید بدنه های کامپوزیتی zta می باشد. برای ترکیب آلومینا با wt% 20 زیرکونیا مقدار چقرمگی mpa.m½ 5/6 محاسبه شد که در مقایسه با کارهای مشابه دیگر که با روش های شکل دهی دیگری انجام شده بود، با مقدار زیرکونیای کمتر، میزان چقرمگی مشابهی مشاهده شد.

در چند دهه گذشته، به دلیل استفاده از مشددهای دی الکتریکِ سرامیکی صنایع مخابراتی بالاخص ارتباطات بی سیم دچار تغییرات اساسی شده است. مشددهای دی الکتریکی به عنوان رزوناتور،باید دارای ضریب دی الکتریک بالا به منظور تسهیل در کوچک تر کردن مدارات الکترونیکی، مقادیر فاکتور کیفیت بالا به منظور به گزینی فرکانسی آن ها و ضریب دمایی فرکانس رزونانس نزدیک به صفر به منظور پایداری فرکانس در برابر دماباشند.اخیرا بیشتر مطالعات بر روی ترکیبات با دمای تف جوشی پایین متمرکز گردیده است. از جمله این ترکیباتli2znti3o8میباشد. در این تحقیق بر اساس مشابهت اندازه یونی و ظرفیتcu+2باzn+2، اثر اکسید مس بر روی رفتار تشکیل فاز، تف جوشی و خواص دی الکتریکِ ترکیب مذکور مورد بررسی قرار گرفت.به این منظورنمونه هایی با ترکیب (1و15/0-0x=)li2zn1-xcuxti3o8 در محدوده دمایی °c1100-950 تف جوشی شدند و خواصی همچون تغییرات دانسیته، ساختار فازی و خواص دی الکتریک نمونه ها به ترتیب به کمک روش های ارشمیدسی، تفرق اشعه ایکس و تکنیک تشدید دی الکتریکی در حفره تشدید توسط دستگاه آنالیز شبکه ای مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد، افزایش درصد اکسید مس در ترکیب فوق، افزایش نسبی ثابت دی الکتریک و در عین حال افت فاکتور کیفیت را به همراه دارد.

از مشکلات مهمی که در سیستم شستشوی گاز واحد احیا شرکت فولاد خوزستان رخ می دهد و باعث توقفات تولیدی در حین کارکرد کارخانه فولادسازی می شود، بحث خوردگی این سیستم است. در تحقیق حاضر به بررسی پارامتر های مختلف خوردگی از جمله جنس آلیاژ، دما، نقش بازدارنده ها و بطور کلی فاکتورهای تاثیر گذار در این فرایند پرداخته شده و در نهایت پس از مقایسه داده ها راهکارهایی جهت حداقل کردن خسارتهای ناشی از این پدیده با نگاهی به اقتصادی بودن آن پیشنهاد شده است. با بررسی نقشه های اولیه پروژه و بررسی ریز ساختارها و جنس آلیاژهای بکار رفته در سیستم شستشوی گاز، انحرافاتی که در پیاده سازی طرح اولیه حادث شده بود، شناسایی شد. اکثر این انحرافات شاید در سیستم فعلی در حال کار قابل رفع نباشد و لی با توجه به احداث فاز دوم احیا، اصلاح آنها می تواند در بهبود عملکرد و کارایی سیستم نقش بسزایی داشته باشد. پس از بررسی نقشه ها، با انجام آزمایشات کوپن گذاری، طیف نگاری امپدانس و آزمایشات xrd، میزان خوردگی و همچنین عناصر خورنده مشخص گردید و در نهایت با بررسی و مطالعه بر روی مواد تزریقی به آب مورد استفاده در اسکرابر و نقش هر یک در بهبود و یا عدم بهبود خوردگی به تفکیک مشخص گردید. مجموع بررسی های بعمل آمده نشان می دهد که با توجه به اینکه در سیستم فعلی امکان تعویض جنس آلیاژها و فاکتورها ثابت، علیرغم اشکال در طراحی وجود ندارد، در مرحله اول بهترین راه حل کاهش خوردگی تصحیح شمیایی آب به لحاظ استفاده از اکسیژن زداها و بازدارنده هاست.

مواد با ساختار نانو خواص مکانیکی، فیزیکی، شیمیایی و الکتروشیمیایی متفاوتی را نسبت به ساختار معمول خود نشان می دهند. در همین راستا پژوهش های انجام شده در مورد خواص نانو بلورهای نیکل، خواص منحصر به فرد و بهبود یافته ای را نسبت به پلی کریستال های متعارف نیکل از جمله افزایش سختی، مقاومت در برابر سایش، افزایش براقیت و کاهش زبری نشان می دهد. برای تولید مواد با ساختار نانو از مواد افزودنی که به عنوان ریز کننده دانه عمل می کند استفاده شده است. ساخارین یکی از موادافزودنی است که در حمام آبکاری الکتریکی واتس در نقش ریز کننده دانه به حمام افزوده می شود. هدف از انجام این پروژه، بررسی مکانیسم عملکرد ساخارین به منظور بررسی نقش گروه های عاملی ساخارین در ریز کردن دانه و ایجاد خواص بهبود یافته در پوشش نیکل نانو ساختار می باشد. برای بررسی اثر گروه های عاملی ساخارین در ریز کردن دانه های پوشش نیکل سه ماده که گروه های عاملی نسبتا یکسانی با ساخارین داشتند انتخاب شد: بنزن سولفونیک اسید، بنزوتیازول و متیل سولفانامید و هرکدام از این مواد در فرآیند آبکاری الکتریکی نیکل به عنوان ماده افزودنی به حمام واتس افزوده شدند. پوشش های نیکل تولید شده تحت آنالیز x-ray diffraction قرار گرفتند و محاسبه اندازه متوسط دانه برای پوشش های نیکل تولید شده نشان داد حضور حلقه بنزن در ترکیبات ساخارین، بنزن سولفونیک اسید و بنزو تیازول باعث افزایش تمایل این مواد به حرکت از محلول الکترولیت به سطح الکترود شده و با مسدود کردن سطح الکترود باعث بهبود اندازه دانه های پوشش می شوند و پوشش هایی با اندازه دانه کمتر از 50 نانومتر ایجاد می کنند. نتایج حاصل نیز نشان داده است، حضور ترکیبات داراری حلقه بنزن که دارای گروه های قطبی ضعیف باشند باعث بهبود فرایند جذب شدن روی سطح الکترود می گردند و بنابراین اثر این مواد در کاهش اندازه دانه ها افزایش می یابد. به علاوه پوشش های نیکل نانو ساختاری که در حضور مواد افزودنی دارای اتم نیتروژن تولید شده اند دارای براقیت بیشتر نسبت به سایر پوشش ها هستند.

تاکنون تحقیقات وسیعی با هدف توسعه آلیاژهای دما بالا برای کاربرد در صنایع هوا-فضا و خودرو انجام شده است. در چنین کاربردهایی نیاز به مواد سبکی است که بتوانند در زمان های طولانی در دمای بالا کار کنند. کامپوزیت های آلومینیوم همراه با ذرات تقویت کننده بین فلزی از مهم ترین دسته از این مواد می باشند. در این بین عنصر زیرکونیوم به عنوان یکی از مهم ترین کاندیداها جهت تولید تری آلومیناید زیرکونیوم (al3zr)به عنوان ترکیب بین فلزی معرفی شده است. هدف از انجام این پژوهش تولید کامپوزیت نانوساختار al-al3zr با استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی و اکستروژن گرم و بررسی خواص قطعات تولید شده از این کامپوزیت بود. بدین منظور ابتدا با استفاده از آسیاب سیاره ای ترکیب تری آلومیناید زیرکونیوم تولید شد. ترکیب تولید شده سپس با پودرآلومینیوم خالص مخلوط شد تا پودر کامپوزیتی al-al3zr با درصد وزنی متفاوت از تقویت کننده (al3zr) به دست آید. سپس این پودر با استفاده از فرآیند اکستروژن گرم دردمای 550 سانتیگراد متراکم گردید و خواص قطعات حاصل مورد ارزیابی قرار گرفت. تغییرات فازی رخ داده در حین آلیاژسازی مکانیکی توسط آزمون پراش پرتو ایکس بررسی شد و ریزساختار تولید شده توسط میکروسکوپ های الکترونی روبشی و عبوری بررسی شد. خواص مکانیکی قطعات تولید شده پس از اکستروژن گرم با استفاده از سختی سنجی و آزمون کشش در دمای محیط و دمای بالا بررسی شد. به منظور مقایسه رفتار سایشی قطعات، آزمون پین بر روی دیسک در دمای محیط و در بار اعمالی 27 و 40 نیوتن انجام شد. نتایج نشان داد که ترکیب بین فلزی al3zr با انجام آلیاژسازی مکانیکی حتی به مدت 50 ساعت تشکیل نمی شود، اما با انجام عملیات آسیاب کاری به مدت 10 ساعت و سپس عملیات حرارتی در دمای 600 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت ترکیب al3zr تولید شد. نتایج آنالیز حرارتی نشان داد که تولید ترکیب بین فلزی al3zr ابتدا با جوانه زنی فاز شبه پایدار مکعبی شکل al 3zr در مخلوط پودری شروع می شود و در ادامه فاز تعادلیal3zr تتراگونال از فاز شبه تعادلی بوجود می آید. با استفاده از رابطه ویلیامسون-هال اندازه دانه فازal3zr ، 32 نانومتر محاسبه شد که این میزان تطابق مناسبی با مشاهدات میکروسکوپ الکترونی عبوری داشت. اکستروژن گرم نمونه های تولیدی در دمای 550 درجه سانتیگراد باعث تولید قطعاتی عاری از عیب با چگالی نسبی 99% و همچنِین توزیع مناسب ذرات al3zr در زمینه شد. استحکام تسلیم نمونه های اکسترود شده شامل 10%wt al3zr به میزان 105 مگاپاسکال به دست آمد که بسیار بیشتر از استحکام تسلیم آلومینیوم خالص (60 مگاپاسکال) است. رفتار کششی نمونه ها در دمای 300 سانتیگراد نشان داد که حضور ذرات تقویت کننده در ساختار باعث جلوگیری از تبلور مجدد می شود و در این دما استحکام تسلیم نمونهal-10%wt al3zr به میزان 95 مگاپاسکال محاسبه شد. نمونه های کامپوزیتی al-al3zr از پایداری حرارتی مناسبی برخوردار بودند به طوریکه سختی نمونه ها پس از 36 ساعت آنیل در دمای 300 درجه سانتیگراد تغییر چندانی نکرد. نتایج آزمون سایش نشان داد با افزایش درصد وزنی ذرات تقویت کننده در ساختار نرخ سایش کاهش می یابد. مکانیزم سایش بستگی به بار اعمالی دارد و شامل تولید لایه مخلوط شده مکانیکی، سایش خراشان و ورقه ای شدن می شود.

استفاده از فوم های فلزی در ده های اخیر بیشتر و بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. این مواد علاوه بر داشتن دانسیته و وزن کم قابلیت جذب انرژی بالا دارند که برای استفاده در صنایعی چون خودرو سازی بسیار مناسب می باشد. مشکل عمده فوم های رایج ساختار غیر یکنواخت (سلول هایی با اندازه و ضخامت دیواره متفاوت و ....) می باشد که پیش بینی خواص آن ها را مشکل می سازد. فوم های کامپوزیتی نسل جدیدی از فوم های فلزی هستند که عیوب ساختاری فوق در آن ها برطرف شده است و خواص بهتری نسبت به فوم های معمولی دارند. در این پژوهش فوم کامپوزیتی زمینه آلومینیومی با استفاده از گلوله های توخالی فولاد ضد زنگ به روش ریخته گری گرانشی تولید شد و خواص مکانیکی و قابلیت جذب انرژی آن به وسیله آزمون فشار تک محوره، آزمون خمش و آزمون رهایش جسم شتاب دار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهد که فوم تولید شده قابلیت جذب انرژی و استحکام بالاتری نسبت به فوم های معمولی داشته و همچنین نسبت استحکام به چگالی در فوم های تولید شده در مقایسه با فوم های معمولی بالاتر است. بررسی رشد ترک و سطح شکست و همچنین آزمون های سختی سنجی نشان می هد که یک فاز ترد بین فلزی در فصل مشترک زمینه و گلوله های توخالی وجود دارد که منجر به ترد شدن و شکست ماده در این ناحیه شده است، اما به طور کلی فوم کامپوزیتی تولید شده خواص مکانیکی و قابلیت جذب انرژی مناسبی را دارا می باشد.

در تحقیق حاضر سنتز ترکیبات لایه های الکترولیت و کاتد مورد استفاده در ساخت پیل های سوختی اکسید جامد، بر پایه اکسید سریم و ویژگی های آن ها مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، پودر لایه های الکترولیت و کاتد به ترتیب از ترکیبات gdc و lscf با استفاده از روش سنتز در حالت جامد تولید گردید. پودرهای سرامیکی gdc و lscf از مخلوط سازی پودرهای اولیه مربوطه و سپس عملیات کلسیناسیون، تولید گردیدند. آنالیزهای sem و xrd برای بررسی شکل، اندازه و ساختار پودرهای تولید شده مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج آنالیز xrd نشان داد که پودرهای سرامیکی تولیدی تک فاز بوده و اثری از فازهای ناخواسته در آن ها دیده نشد. در ادامه با مشاهده ظاهر نمونه ها و بررسی تصاویر sem از سطح مقطع شکست آن ها، فشارهای بهینه جهت فشرده سازی نمونه های تک لایه ای از ترکیبات الکترولیت و کاتد و درصد ماده تخلخل زای مناسب تعیین شد.در ادامه به منظور بررسی روند سینترینگ هر یک از لایه ها، نمونه های خام تک لایه ای از آن ها با استفاده از فرآیند پرس خشک تک محوری ساخته شد. در این تحقیق تأثیر زمان و دمای سینترینگ برروی ساختار و دانسیته قطعات تک لایه ای تولید شده، مورد بررسی قرار گرفت و دما و زمان نهایی سینترینگ برای هر کدام از لایه ها انتخاب گردید. پس از تولید یک نمونه الکترولیت با دانسیته نهایی بالا رسانایی الکتریکی این لایه اندازه گیری شد. در مرحله بعد، لایه نشانی کاتد بر روی الکترولیت تولید شده، به روش رنگ کردن صورت گرفت. سپس نمونه ها تحت عملیات پخت در دمای 1000 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. در تمامی مراحل تولید، خصوصیات ساختاری نمونه های سینتر شده با استفاده از آنالیز sem مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت پس از اعمال لایه کاتد تصاویر sem نشان دادند که اتصال و چسبندگی مناسبی بین دو لایه ایجاد شده است.

هدف از این تحقیق، بازیابی براده های فسفر برنز به روش اکستروژن گرم و با استفاده از پودر آلومینیوم به عنوان چسب و عامل گیرنده می باشد. نسبت های مختلف از براده فسفر برنز و پودر آلومینیوم استفاده شد و طی یک فرآیند اکستروژن گرم قطعه ی بازیافت شده، در حالت های مختلف تولید شد. هدف اصلی رسیدن به دانسیته ای بسیار نزدیک به دانسیته تئوری و همچنین بهترین خواص فیزیکی و مکانیکی بود، از این رو پارامترهای موثر همچون دما و سرعت اکستروژن، نسبت ترکیب و اندازه ی براده ی فسفربرنز مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد، نسبت ترکیب موثرترین پارامتر در فرآیند است و موفقیت آمیز بودن فرآیند بشدت به این پارامتر وابسته است. بازه دمای اکستروژن کوچک بود و همچنین، سرعت اکستروژن برروی تخلخل، شکست ذرات و ناهمگنی براده ها تاثیر می گذارد. در نهایت با انتخاب نسبت براده و پودر با ابعاد مناسب، امکان بازیافت براده فسفربرنز با خواص مناسب امکان پذیر و قابل دستیابی است.

نانوذرات مس یکی از پرکاربردترین نانومواد می باشد. هر چه میانگین اندازه ذرات کوچک تر و توزیع اندازه ذرات محدودتر باشد این نانوذرات اثر بهتری دارند. همچنین هر چه این ذرات ریزتر باشند در محلول پایدارتر می باشند که کلویید پایدار این ذرات نیز کاربرد فراوان دارد. روش های احیا شیمیایی نانوذرات از روش های ارزان قیمت و با قابلیت تولید انبوه می باشد. در این پایان نامه بر روی یکی از روش های احیا شیمیایی کار شده است که هدف به دست آوردن نانو ذرات پایدار مس در آب با میانگین اندازه ذرات کم و توزیع محدود می باشد. در این تحقیق مشخص شد که با احیا سولفات مس آبدار به وسیله فرمالدهید به نانوذرات مس با میانگین اندازه ذرات حدود 6 نانومتر و توزیع بین 3 تا 10 نانومتر می توان رسید که در این روش تغییر دما، هم زدن و التراسونیک بر آن بی تاثیر می باشد و افزایش ph باعث کلوخه ای شدن ذرات می شود.

در دنیای امروزه ی علم و تکنولوژی، ساخت مواد با دانه بندی بسیار ریز از اهمیت به سزایی برخوردار است. یکی از مرسومترین روشهای ساخت این مواد نورد اتصال تجمعی می باشد. از زمانی که کار بر روی چنین موادی آغاز شده است، آلیاژهای آلومینیومی بیش ترین توسعه را در این زمینه داشته اند و تا کنون مطالعات زیادی بر روی خواص مختلف آلومینیوم با دانه بندی بسیار ریز انجام شده است. به منظور بهبود رفتار خوردگی آلومینیوم و آلیاژهای آن بیش از هر شیوه ای از روش آندایزینگ بهره گرفته می شود. پوشش اکسید آندی که در محلول اسید سولفوریک تشکیل می گردد شامل یک لایه نازک غیر متخلخل و یک پوشش ضخیم متخلخل با سلول های شش ضلعی، که حفره ای در میانه آن قرار دارد، است. ساختار و خواص این پوشش به عوامل زیادی وابسته است. در این پروژه تاثیر عملیات arb و ریزسازی ساختار اولیه نمونه بر رفتار آندایزینگ آلومینیوم و کامپوزیت al – 2 vol% sicp بررسی شده است و برای اولین بار ساختار پوشش ایجاد شده در پاس های مختلف این فرآیند تحت مطالعه قرار گرفته است. هم چنین سختی، مقاومت در برابر سایش و رفتار خوردگی پوشش ها در پاس های مختلف با یکدیگر مقایسه شدند. مشاهده گردید که میکروساختار پوشش در اثر فرآیند arb یکنواخت تر می گردد و سختی و خوردگی آن نیز بهبود می یابند اما مطالعه ی رفتار سایشی نمونه ها نشان داد که arb تاثیر چندانی در بهبود مقاومت به سایش ندارد.

در این پایان نامه سعی شده است تا یک روش جدیدی برای تولید کامپوزیت های نانو ساختار al- sic معرفی گردد. اساس این روش فرآیند اتصال نوردی می باشد . در مرحله اول پارامتر های فرآیند اتصال نوردی تسمه های آلومینیومی شامل استحکام باند، تغییر فرم آستانه ای و بازده جوش در حضور و عدم حضور ذرات سرامیکی بررسی گردید. در مرحله دوم کامپوزیت al-sic توسط فرآیند اتصال نوردی پی در پی (rrb) ساخته شد . سپس در مرحله بعدی کامپوزیت al-sic توسط فرآیند اتصال نوردی تجمعی (arb) ساخته شد. همچنین آلومینیوم خالص (یک پارچه) نیز توسط فرآیند های فوق جهت مقایسه با کامپوزیت های تولیدی ساخته شد. ریز ساختار نمونه های ساخته شده ? توسط میکروسکوپ های نوری (om)? الکترونی روبشی (sem)? الکترونی عبوری (tem) و نیز آنالیز الکترونهای تفرق یافته (ebsd) مورد بررسی قرار گرفت. ریز ساختار کامپوزیت تولیدی در هر دو روش? یک توزیع مناسب ذرات sic را در زمینه نشان داد. خواص مکانیکی کامپوزیت های تولیدی و نیز آلومینیوم یک پارچه تولید شده توسط فرآیندهای فوق? توسط تست کشش و تست سختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت . نتایج نشان داد که استحکام و سختی کامپوزیت های تولیدی توسط فرآیندهای فوق با افزایش تعداد سیکل های arb و rrb افزایش پیدا می کند. توسط تکنیک های tem و ebsd ? پارامتر های کلیدی فرآیند arb شامل اندازه دانه ها، درصد مرزدانه های با زاویه زیاد و نیز زاویه بد آرایی در سیکل های مختلف اندازه گیری گردید . بر اساس اطلاعات ریز ساختاری تنش سیلان نمونه های تولیدی توسط فرآیند arb مورد محاسبه قرار گرفت و با نتایج حاصل از تست کشش مقایسه شد. مشخص گردید که یک همخوانی نسبتاً مناسبی بین نتایج تنش سیلان محاسبه شده از اطلاعات ریز ساختاری و تنش سیلان بدست آمده از نتایج تست کشش وجود دارد . نتایج آنالیز ebsd نشان داد که یک ریز ساختار نسبتا همگن با دانه های فوق ریز بعد از سیکل هشتم فرآیند arb در نمونه های کامپوزیتی و یک پارچه وجود می آید . آنالیز ها نشان داد که اندازه متوسط دانه ها در نمونه های آلومینیوم خالص ( یک پارچه) تقریبا برابر با nm310 است در حالی که در نمونه های کامپوزیتی حدود nm180 می باشد.