چکیده کمبود عناصر کم مصرف خصوصا آهن در‎ ‎بعضی از گیاهان بدلیل غیر قابل جذب بودن آنها در خاک های آهکی از ‏مشکلات اصلی تولید محصولات کشاورزی بوده که کاهش این عناصر بر خصوصیات گیاه و عملکرد آنها اثرات ‏عمده‎ ‎ای دارند. هدف از این تحقیق اثر اکسید آهن ضایعاتی حاصل از مرحله اسید شویی صنایع فولاد (نانو و معمولی) و ‏کمپوست زباله شهری گرانوله گوگردی بر برخی عناصر غذایی در خاک و گیاه گندم بود. پودر اکسیدآهن ضایعاتی دارای ‏واکنش اسیدی است (4/2 = ‏ph‏). نانو اکسید آهن از این پودر توسط آسیاب گلوله ای تهیه شد. این آزمایش به صورت ‏طرح کاملا تصادفی در قالب فاکتوریل در سه تکرار و پنج سطح اکسید آهن معمولی (06/0 – 02/0 میلی متر) (صفر و ‏‏05/0 ،1/0 ،5/0 و 1 درصد وزن خاک) و پنج سطح اکسید آهن نانو (250 - 25 نانو متر) (صفر و 05/0 ،1/0 ،5/0 و 1 ‏درصد وزن خاک) و دو مقدار (صفر و 2 درصد وزن خاک) در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام ‏شد. نتایج نشان داد کاربرد هر دو نوع اکسیدآهن سبب افزایش آهن، روی و مس خاک شد. نانو اکسیدآهن در‎ ‎مقایسه با ‏اکسیدآهن معمولی باعث افزایش بیشتر آهن قابل دسترس خاک شد. متناسب با افزایش مقادیر اکسید آهن، مقدار منگنز ‏گیاه دارای روندی کاهشی، و مقدار آهن، روی، مس و همچنین طول سنبله، ارتفاع گیاه، وزن سنبله، کل وزن خشک ‏کاه و کلش گیاه، وزن هزاردانه گیاه، وزن دانه گیاه در گلدان دارای روند افزایشی بودند. کاربرد نانو اکسید‎ ‎آهن نسبت به ‏اکسید آهن معمولی باعث افزایش بیشتر مقدار آهن گیاه و پارامترهای مطالعه شده در گیاه گندم شد. کاربرد کمپوست ‏گرانوله گوگردی افزایش معنی داری را در هر چهار عنصر مورد مطالعه در خاک، گیاه و همچنین طول سنبله، ارتفاع ‏گیاه، وزن سنبله، کل وزن خشک کاه و کلش گیاه، وزن هزاردانه گیاه، وزن دانه گیاه در گلدان نشان داد. بنابراین اکسید ‏آهن نانو نسبت به اکسید آهن معمولی بیشترین اثر را بر آهن گیاه و خاک و همچنین پارامترهای بررسی شده در گیاه ‏گندم داشت. بر اساس نتایج، مصرف نانو اکسید آهن در خاک های آهکی و گیاهان دیگر ضروری است. اما در خصوص ‏روش مصرف و مقدار نانو اکسیدآهن نیاز به تحقیقات بیشتری است.‏

چکیده در دهه های اخیر جرم های کم سیمان آلومیناسیلیکاتی شامل مواد آیگریز مصرف گسترده ای در صنعت آلومینیوم پیدا کرده اند. نسبت آهک به سیلیس در این دیرگدازها بشدت بر تشکیل فاز مذاب در دمای بالا و بنابراین خصوصیات مکانیکی، فیزیکی و خوردگی جرم های کم سیمان ریختنی تاثیر می گذارد. در این تحقیق تاثیر میزان سیمان و میکروسیلیس بر خصوصیات مکانیکی، فیزیکی و خوردگی جرم های کم سیمان ریختنی آندالوزیتی بررسی شد. همچنین اثر افزودن ترکیبات مختلف کلسیم (کربنات، سولفات، فلوراید، اکسید، سیلیکات، فسفات کلسیم و فلدسپار کلسیک و همین طور کلینکر سیمان سفید) به عنوان ماده آبگریز بر خصوصیات فیزیکی و خوردگی جرم های کم سیمان آندالوزیتی سنجیده شد. تست خوردگی بوته ای در دمای 850 درجه سانتیگراد و 1160 درجه سانتیگراد برای زمان های طولانی برای بررسی مقاومت به خوردگی نمونه ها استفاده شد. برای شناسائی فرآیند خوردگی از نتایج پراش پرتو اشعه ایکس (xrd) نمونه ها، تصاویر گرفته شده بوسیله میکروسکوپ نوری (om) و الکترونی روبشی (sem) و همین طور از آنالیز عنصری (eds) مناطق خورده شده، استفاده شد. نتایج نشان دادند که افزایش نسبت میزان میکروسیلیس به سیمان، باعث بهبود در خصوصیات مکانیکی و فیزیکی جرم های ریختنی دیرگداز می شود. علاوه براین افزایش این نسبت باعث کاهش شدید مقاومت به خوردگی نمونه ها در مقابل مذاب آلومینیوم می شود. هنگامی که از باریت به عنوان ماده آبگریز استفاده شد، افزایش این نسبت باعث افزایش تشکیل فاز باریم سلسین و شیشه شد. بنظر می رسد که حضور شیشه باعث کاهش شدید مقاومت به خوردگی دیرگداز می شود و اثرات مثبت باریم سلسین روی مقاومت به خوردگی بوسیله تشکیل شیشه از بین می رود. نتایج همچنین نشان داد که تشکیل آنورتیت در زمینه دیرگداز شامل فلدسپار کلسیک باعث افزایش مقاومت به خوردگی این بدنه شده است. علاوه بر این بدنه شامل سیمان به علت دارا بودن محتوای بالای فازهای سیلیکات کلسیم شامل کلسیم بیشتر در برابر مذاب آلومینیوم مقاومت کرده است.

در این تحقیق سیمان سورل به دو روش مستقیم با استفاده از نمک منیزیم کلرید و درجا با استفاده از هیدروکلریک اسید تولید شد. نتایج نشان داد تولید سیمان به روش درجا، متاثر از گرمای تولید شده ناشی از واکنش منیزیم اکسید با هیدروکلریک اسید و همچنین زمان گیرش سیمان است. سیمان تولید شده به روش درجا با ترکیب 6 مول منیزیم اکسید ، 5 مول آب و 97/67 میلی لیتر هیدروکلریک اسید استحکام بالاتری را نسبت به سیمان تولید شده به روش مستقیم با ترکیب مورد نظر نشان داد. همچنین دانسیته و تراکم سیمان تولید شده به روش درجا بیشتر از سیمان تولید شده به روش مستقیم بدست آمد. ترکیب بهینه برای تشکیل سیمان سورل با تغییر مول مواد اولیه در دو مرحله ارزیابی شد. در مرحله اول با ثابت در نظر گرفتن منیزیم کلرید به مقدار 1 مول، سیمان با ترکیب 13 مول منیزیم اکسید و 12 مول آب بیشترین مقدار استحکام و گیرش مناسب را نشان داد. در مرحله دوم مقدار مول آب و منیزیم اکسید ثابت در نظر گرفته شد و مقادیر مولی نمک منیزیم کلرید از 5/0 مول تا 9/1 مول بررسی شد. نتایج نشان داد با افزایش غلظت نمک منیزیم کلرید، مقدار استحکام، تخلخل، زمان گیرش و درصد انحلال در آب افزایش یافت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد،تخلخل ها و حفرات مکان هایی برای جوانه زنی فازهای سوزنی بوده از این رو با افزایش تخلخل، استحکام سیمان نیز افزایش می یابد. افزایش غلظت نمک منیزیم کلرید موجب افزایش مقدار فاز سوزنی 5 در سیستم شد. مقدار 5/1 مول منیزیم کلرید بیشترین استحکام فشاری را در میان ترکیبات مطالعه شده نشان داد. تغییرات استحکام با زمان برای سیمان 13 مول منیزیم اکسید، 12 مول آب و 5/1 مول منیزیم کلرید بیشترین شیب را ناشی از گیرش سریع این سیمان با گذشت زمان نشان داد. سیمان سورل با ترکیب 13 مول منیزیم اکسید ، 12 مول آب و 5/1 مول منیزیم کلرید، به عنوان زمینه کامپوزیت انتخاب شد. اثر اندازه ذرات مختلف سیلیسیم کاربید به مقدار 5 درصد وزنی در محدوده 1190 تا 15 میکرون در خواص کامپوزیت بررسی شد. نتایج نشان داد با کاهش اندازه ذرات سیلیسیم کاربید، به علت توزیع مناسب ذرات در زمینه و برقراری اتصال مناسب، استحکام کامپوزیت افزایش می یابد. ذرات تقویت کننده سیلیسیم کاربید با اندازه ذره 15 میکرون با مقادیر مختلف به زمینه افزوده شد. نتایج حاصل از آزمون استحکام (ccs)، بیشترین استحکام را برای کامپوزیت با 15 درصد وزنی سیلیسیم کاربید با اندازه ذره 15 میکرون نشان داد و همچنین نتایج آزمون سایش نشان داد، کامپوزیت سیمان با 15درصد وزنی سیلیسیم کاربید بیشترین مقاومت سایشی را دارا است. اثر افزودن نانو ذرات سیلیسیم کاربید با اندازه ذره 50 نانومتر در رفتار خمشی سیمان مورد بررسی قرار گرفت. برای بهبود ترشوندگی نانو ذرات سیلیسیم کاربید از حلال اتانول استفاده شد. به منظور پایداری پراکنده شدن ذرات در حلال اتانول و قرار نگرفتن در محدوده ph مربوط به نقطه ایزوالکتریک در سوسپانسیون، از هیدروکلریک اسید استفاده شد. به این ترتیب میزان آگلومره شدن نانو ذرات کاهش پیدا کرد و افزودن 5 درصد وزنی نانو ذره سیلیسیم کاربید موجب افزایش استحکام خمشی نانو کامپوزیت گردید.

در تحقیق حاضر، سه نوع پوشش اسپینل، کامپوزیت اسپینل- منیزیا و کامپوزیت اسپینل- زیرکونیا بر روی فولاد پوشش دهی و مورد بررسی قرار گرفته است. پوشش دهی این کامپوزیت بر روی فولاد توسط فرایند پیشرفته پاشش پلاسمایی صورت گرفت . در این رابطه پارامترهای بحرانی پلاسما توسط نمونه های مختلف جهت کسب بهترین پارامترها برای پوشش دهی این پوشش ها مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی پوشش های اعمالی، آنالیز فازی توسط پراش پرتو ایکس (xrd) و بررسی ریز ساختار توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) صورت گرفت. نتایج نشان دهنده تخلخل کم در ساختار پوشش و توزیع نسبتا مناسب ماده تقویت کننده در زمینه اسپینل می باشد. همچنین نتایج نشان می دهند که در حین پوشش دهی، تغییر فازی در ساختار ها ایجاد نمی شود که این مبین پایداری پوشش ها می باشد. به منظور ارزیابی کیفیت پوشش، پروفیل سختی از سطح تا عمق هر یک از پوشش ها توسط میکرو سختی سنجی به دست آمد و چسبندگی پوشش ها با توجه به استاندارد آن، اندازه گیری شد. نتایج حاصل نشان داد که افزودن زیرکونیا به زمینه اسپینل باعث افزایش شدید در مقدار سختی این پوشش می شود و همچنین چسبندگی را تا حدودی بهبود می بخشد. بررسی سایش پوشش های حاصل توسط دستگاه پین روی دیسک (pin-on-disk) انجام شد. ضمنا نمودارهای ضریب اصطکاک و تغییر حجم سایش برای پوشش های اعمالی، جهت ارزیابی رفتار تریبولوژیکی، رسم گردید. نرخ سایش هر یک از پوشش ها به دست آمد و مورد مقایسه و بررسی قرار گرفت. در نهایت مسیر سایش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آنالیزگر عنصری (eds) مورد بررسی قرار گرفت و مکانیزم های دخیل در سایش این پوشش ها بررسی شد و مشاهده شد که مکانیزم اصلی سایش مکانیزم سایش خراشان از نوع ترک ریز می باشد. نتایج نشان می دهد که این پوشش ها دارای خصوصیات سایشی مناسبی برای استفاده به عنوان پوشش محافظ در سطح فولاد می باشند.

اکسیداسیون شدید کربن در مواد دیرگداز یکپارچه آلومینو سیلیکاتی کربنی (al2o3-sio2-sic-c) دردمای بالا ازجمله مشکلات است ،که به ایجاد تخلخل،کاهش استحکام وخواص ویژه کربن دراین مواد دیرگداز منجر می گردد.استفاده از سیلیسیم و ترکیبات آنها این پتانسیل را به وجود می آورد که به عنوان آنتی اکسیدانت با ایجاد فاز sic علاوه بر اینکه از اکسیداسیون کربن جلوگیری می کند ، با تشکیل باند های sic (به کمک سیلیس اگریگیت های آلومینو سیلیکاتی) پیوند ذرات دیرگداز و زمینه را تقویت می کند و نهایتا به استحکام در دمای بالا و مقاومت به اکسیداسیون(ویژگی های مطلوب مواد دیرگداز) منجر می شود. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر میکرو و نانو ذرات سیلیسیم دار بر استحکام و تراکم مواد دیرگداز یکپارچه (منولیتیک) رزین باند کوبیدنی al2o3-sio2-sic-cاست.دراین پژوهش ، از شاموت ایرانی(mm1-0) یا بوکسیت چینی(mm3-0)،ساگار(mm1-0)،کک (mm15/0-0)و رزول فنولی (بایندر) به ترتیب به میزان 65%،15%،10% و10% و مازاد برآنها از سیلیسیم و فروسیلیسیم فلزی(mm1/0-0)استفاده شده است.مخلوط مواد اولیه که توسط رزول فنولی به صورت خمیری در آمده ، تحت فشار mpa 4 فشرده و ابتدا در دمای?c 200 و سپس در دماهای ?c 1100و ?c 1400 (2 ساعت) حرارت داده شده است. آزمایش های استحکام مکانیکی سرد(ccs)،وزن مخصوص (bd) و درصد تخلخل(ap) بر اساس استاندارد astm بر روی همه نمونه ها و بررسی های میکروسکوپ الکترونی((tem,sem،آنالیزعنصری نیمه کمی edx،آنالیزفازی(xrd)و طیف سنجی مادون قرمز((ftir برروی نمونه های برگزیده انجام گرفت.بررسی ها نشان داد که افزودن فروسیلیسیم و سیلیسیم به ترتیب تا 6% و 5% وزنی دردمای ?c 1400،به علت تشکیل توده پیوسته وانبوه از الیاف میکرونی کاربید سیلیسیم( (?-sicبا اقطار نانومتری(nm100-50) به ایجاد شبکه منسجم و پیوسته(شبه تار عنکبوتی)بین ذرات و نهایتا تقویت استحکام مکانیکی(4-3 برابر) و تراکم منجر گردید. نتایج xrd و ftir حضور فاز sicوآنالیز عنصری edx (روی الیاف) حضورسیلیسیم و کربن یا به عبارت دیگر ، ترکیب sic را برای نانو ویسکرها تایید نمود.بررسی های انجام گرفته روی مورفولوژی ویسکر های sic توسط تصاویر sem درکنار آنالیز نقطه ای edx روی نوک ویسکرها در تصاویر temکه به شناسایی عنصرآهن(کاتالیست) منجرگردید،مکانیزم) vlsبخار-مایع-جامد)را برای تشکیل نانو ویسکرهای sic تایید نمود.همچنین مطالعات آنالیز حرارتی(sta)تشکیل گازsio(v)و قطرات مذاب(l)در مکانیزم vls را تائید نمود. از طرفی، الگوی پراش پرتو الکترونی((saed در تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) روی ویسکر نقاط و خطوط بسیار نازک موازی روشن را نشان می دهد. حضور نقاط روشن تک کریستال بودن الیاف(ویسکر) کاربید سیلیسیم و خطوط موازی بسیار نازک مقداری عیوب کریستالی را نشان می دهد. براساس محاسبات انجام گرفته بر روی نتایج xrd توسط روش نسبت شیب ها در نمونه پایه رزینی محتوی سیلیسیم(حرارت دیده در?c 1500)میزان50% فاز sic از واکنش سیلیسیم و کربن به دست آمده است.

یکی از ترکیبات مهم سیمان های آلومینات کلسیم ، آلومینات مونوکلسیم(ca) است. این ترکیب دارای خواصی همچون مقاومت بالا در دماهای بالا، رفتار سایشی مناسب و مقاومت مطلوب در برابر محیط های مخرب می باشد. علی رغم برخی ویژگی های مناسب این ترکیب، حضور فازهای ثانویه و دانه های درشت در این مواد، خواص مکانیکی و فیزیکی آن ها را تحت تاثیر قرار داده است، لذا برای کاهش تاثیرات منفی ناشی از درشت بودن دانه ها، در سال های اخیر، محققین تلاشهایی در زمینه سنتز این نوع سرامیک ها با ساختار نانو کرده اند. هدف از انجام این پژوهش، تولید نانوسرامیک آلومینات مونوکلسیم و نانوکامپوزیت آلومینات مونوکلسیم با تقویت کننده نانوسیلیس ، به روش فعالسازی مکانیکی و عملیات حرارتی پس از آن و همچنین بررسی خواص پودرهای تولیدی می باشد. در مرحله اول، مخلوط پودری اکسید کلسیم و اکسید آلومینیوم به منظور تولید ترکیب ca، تحت آسیابکاری قرار گرفته و پس ازآن نمونه های آسیابکاری شده در دماهای 900، 1000 و 1200 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. تغییرات فازی و ساختاری ایجاد شده در ذرات پودر توسط آنالیز xrd و تغییرات مورفولوژیکی توسط sem و tem مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاکی از آنست که در جریان آسیابکاری هیچ محصولی تشکیل نمی شود. با عملیات حرارتی بر روی پودرهای حاصل از آسیابکاری مشاهده شد که تشکیل فاز caal2o4در دمای °c1000 شروع گردید و بسته به مدت زمان آسیابکاری، با افزایش دما مقدار این فاز افزایش پیدا کرده و نیز در کنار فاز اصلی، مقادیر بسیار کمی فازهای ثانویه مشاهده شد. با افزایش دمای عملیات حرارتی تا c°1200 فاز مطلوب ca با خلوص بالایی حاصل شد. به روش شرر و شرر اصلاح شده اندازه دانه پودر تولیدی اندازه گیری شد که نشان داد ساختار محصولات سنتز شده در محدوده نانومتری قرار دارد. همچنین تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری از پودر آسیابکاری شده به مدت 100 ساعت و عملیات حرارتی در دمای c° 1000 نشان داد که اندازه ذرات تولید شده در محدوده 40 تا 100 نانومتر است. در مرحله دوم پارامترهای سینتیکی تشکیل فاز ca به روش برازش مدل محاسبه شد و اثر فعالسازی مکانیکی بر انرژی اکتیواسیون لازم برای تشکیل این فاز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مدت زمان آسیابکاری تا 70 ساعت کاهش قابل ملاحظه ای در انرژی اکتیواسیون تشکیل فاز ca رخ می دهد اما با افزایش مدت زمان آسیابکاری از 70 تا 100 ساعت تغییری در مقدار انرژی اکتیواسیون مشاهده نشد. این مورد نشان می دهد که در زمان های طولانی تر آسیابکاری نیز، فاز ca تشکیل نمی شود و نیاز به عملیات حرارتی بعدی، جهت تشکیل فاز مورد نظر می باشد. در مرحله سوم ساخت نمونه بالک از پودر نانوساختار آلومینات مونوکلسیم تولید شده، به عنوان زمینه نانوکامپوزیت به همراه تقویت کننده نانوسیلیس انجام شد و نمونه ها توسط آنالیز xrd و sem مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه ها به کمک آزمایشات اندازه گیری استحکام فشاری و آزمایشات اندازه گیری میزان تخلخل و دانسیته بررسی شد. نانوسیلیس در مقادیر مختلف 5/0، 1، 5/1 و 2 درصد به سیمان مورد نظر اضافه شده و با نسبت وزنی آب به پودر:3/0 به 1، مورد عملیات هیدراسیون قرار گرفتند. پژوهش ها نشان داد که خواص مکانیکی و فیزیکی سیمان ها با اضافه کردن مقدار معینی نانوذرات سیلیس، به طور قابل ملاحظه ای نسبت به سیمان های معمولی بهبود می یابد.

در این پژوهش به منظور یافتن جایگزینی مناسب برای پوشش های wc-co، پوشش های فروکروم پرکربن (hcfecr)، فروکروم کم کربن (lcfecr) و کامپوزیتی فروکروم پرکربن- نیکل (hcfecr-ni) ایجاد و رفتار سایشی آن ها مورد بررسی قرار گرفته است. پوشش های مذکور به روش پاشش حرارتی پلاسمایی بر روی زیرلایه فولاد ساده کربنی پاشش شدند. در این رابطه، ابتدا پوشش های فروکروم در نرخ های مختلف از جریان گاز آرگون پاشش دهی و با یکدیگر مقایسه شدند، هم چنین پارامترهای بهینه پاشش برای آن ها به دست آمد. نتایج نشان داد که پوشش های فروکروم در کمترین نرخ جریان گاز آرگون خواص بهتری از خود نشان می دهند. نتایج بدست آمده نشان دهنده ی قابلیت ساخت و توسعه پوشش های مذکور به روش پاشش حرارتی است. سپس این پوشش ها از نظر ریز ساختار، فازهای تشکیل دهنده، سختی، چقرمگی و رفتار سایشی مورد مطالعه قرار گرفتند. متعاقباً پوشش های فروکروم پرکربن جهت تولید پوشش کامپوزیتی با نیکل انتخاب شد. سپس به منظور بهبود خواص پوشش های فروکروم به ویژه استحکام چسبندگی آن ها از فلز نیکل به مقادیر 10%، 20% و 30%، به عنوان فاز زمینه و پیوندی در تولید کامپوزیت فروکروم- نیکل استفاده شد. جهت آماده سازی پودر کامپوزیتی، روش زینترینگ و خرد کردن به کار گرفته شد. بررسی های انجام شده بر پوشش-های کامپوزیتی حاصل نشان داد که نیکل به صورت یکنواخت در سرتاسر پوشش توزیع شده است. هم چنین این پوشش ها رفتارهای متفاوتی را نشان داده اند. چقرمگی شکست کلیه پوشش های کامپوزیتی نسبت به پوشش فروکروم پرکربن افزایش نشان می دهد. از میان پوشش های کامپوزیتی، پوشش حاوی 10% نیکل، خواص ضعیفی را از خود نشان داد که بیانگر ناکافی بودن مقدار نیکل به عنوان فاز پیوندی و عدم توانایی آن در ایجاد پیوستگی لازم در پوشش است، در نتیجه، درصد تخلخل در این پوشش افزایش یافته و کلیه خواص مکانیکی را به همراه مقاومت به سایش آن تضعیف کرده است. پوشش حاوی 20% نیکل، بهترین خواص مکانیکی و مقاومت به سایش را داشته است، میکروسختی پوشش hcfecr با افزودن 20% نیکل از 763 ویکرز به 950 ویکرز افزایش یافته است، هم چنین حضور مقدار بهینه نیکل در این پوشش به عنوان فاز پیوندی، افزایش قابل ملاحظه ای را در تافنس شکست آن نشان داده است. نکته قابل توجه در بررسی کاهش وزن پوشش ها در مسافت 1000 متر، ثابت ماندن نرخ سایش آن ها پس از طی کردن مسافت مشخصی در این پوشش ها بوده است، که بیانگر پایدار شدن سایش است. نتایج حاصل از آزمون سایش نشان می دهد که مکانیزم سایش در پوشش های hcfecr و کامپوزیتی hcfecr-ni، سایش چسبان به همراه ریزترک بوده و تفاوت آن ها در شدت سایش بوده است، بهترین رفتار سایشی و کمترین مقدار کاهش وزن را پوشش hcfecr-20%ni داشته است، هم چنین ضعیف ترین مقاومت به سایش در پوشش hcfecr-10%ni مشاهده شده است. شایان ذکر است که مکانیزم سایشی حاکم بر پوشش lcfecr مکانیزم سایش ورقه-ای بوده است. در نهایت پوشش hcfecr-20%ni به عنوان پوشش بهینه در این پژوهش انتخاب شد و می توان این پوشش را به عنوان دستاورد این پژوهش و جایگزینی برای پوشش های wc-co با ارزش افزوده بالا معرفی کرد.

آمالگام دندانی یکی از پرمصرف ترین مواد پرکردنی دندانی می باشد و بیش از 180 سال است که استفاده می شود. از زمان پیدایش آمالگام دندانی تحقیقات بر روی آن به منظور بهبود خواص ادامه داشته است. هدف از انجام این پروژه بررسی اثر افزودن تیتانیا جهت بهبود خواص آمالگام دندانی می باشد. درصدهای مختلف نانوذرات تیتانیا به آمالگام دندانی اضافه شد و نانوکامپوزیت های آمالگام/ تیتانیا با درصدهای مختلف افزودنی ساخته شد. همچنین به منظور بهبود خاصیت ضدباکتریایی آمالگام دندانی، نانوذرات تیتانیا دوپ شده با نقره سنتز شده و به آمالگام دندانی اضافه گردید. به منظور ارزیابی نانوذرات تیتانیا دوپ شده با نقره و نانوکامپوزیت های آمالگام/ تیتانیا با درصدهای مختلف تیتانیا از تکنیک پراش پرتو ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) به همراه سیستم آنالیز تفکیک انرژی پرتوی ایکس(eds)، میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem)، آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و آزمون غوطه وری استفاده گردید و استحکام فشاری نانوکامپوزیت های ساخته شده نیز اندازه گیری شد. درنهایت خاصیت ضدباکتریایی نانوپودرهای سنتز شده و نیز نانوکامپوزیت های آمالگام حاوی نانوذرات تیتانیا دوپ شده با نقره، به ترتیب با روش های آگار دایلوشن و اسپکتروسکوپی غلظت سنجی باکتری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج پراش پرتو ایکس برای نانوکامپوزیت های آمالگام/ تیتانیا نشان داد که در اثر افزودن نانوذرات تیتانیا فاز جدیدی ایجاد نشده و فازهای موجود در نانوکامپوزیت ها و آمالگام دندانی یکسان می باشند. تصاویر میکروسکوپی الکترونی و نیز نتایج آنالیز تفکیک انرژی پرتوی ایکس، حضور نانوذرات تیتانیا بر روی سطح فازهای مختلف آمالگام دندانی را تایید نمود. همچنین حضور حفرات بزرگ در کنار ذرات آلیاژ اولیه در نانوکامپوزیت های حاوی 2 و 3 درصد وزنی افزودنی در تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی مشهود بود. این افزایش میزان تخلخل و حضور حفرات بزرگ در کنار ذرات آلیاژ اولیه باعث تضعیف خواص آمالگام دندانی شده به طوری که کاهش استحکام و افزایش خوردگی را به دنبال داشت. بر این اساس نانوکامپوزیت آمالگام/تیتانیا با یک درصد وزنی افزودنی به عنوان نمونه بهینه تعیین گردید. آزمون های غوطه وری برای نانوکامپوزیت های مختلف دو ساعت بعد از ساخت نمونه ها و با قرار گیری در محلول بزاق مصنوعی به مدت 2 ساعت (در دمای 37 درجه سانتی گراد) کاهش میزان جیوه آزاد شده از سطح نمونه ها را نشان داد. از آن جا که میزان جیوه آزاد شده در ساعت های اولیه بعد از قرارگیری آمالگام دندانی در حفره دندان پوسیده، یکی از معایب آمالگام دندانی محسوب می شود، کاهش میزان جیوه آزاد شده از آمالگام دندانی در اثر افزودن نانوذرات تیتانیا می تواند دستاوردی مهم در این زمینه باشد. در مورد نانوذرات تیتانیا دوپ شده با نقره، الگوهای پراش پرتو ایکس نانوپودرهای سنتز شده، تنها حضور فاز آناتاز را نشان داد و هیچ پیکی از نقره و یا ترکیبات نقره مشاهده نشد. با استفاده از داده های پراش پرتو ایکس و با استفاده از معادله شرر، اندازه بلورک ها 4± 24 نانومتر به دست آمد. تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی، مورفولوژی کروی و شبه کروی را برای نانوذرات تیتانیا دوپ شده با نقره نشان داد. همچنین با بررسی های انجام شده توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری، اندازه ذرات تیتانیا 5 ± 30 و نیز ذرات نقره دوپ شده بر روی سطح ذرات تیتانیا 3 ± 15 تعیین شد. الگوی تفرق الکترونی نیز نتایج حاصل از آنالیز پراش پرتو ایکس را تایید نمود. نتایج آزمون های ضدباکتریایی نشان داد که نانوذرات تیتانیا دوپ شده با نقره در غلظت 3 میلی گرم بر میلی لیتر مانع از رشد باکتری می شوند. همچنین نتایج اسپکتروسکوپی برای نانوکامپوزیت های حاوی نانوذرات تیتانیا دوپ شده با درصدهای مختلف نقره نشان داد که افزودن نانوذرات تیتانیا دوپ شده با نقره باعث کاهش چگالی نوری و در نتیجه کاهش رشد باکتری شده است.

در سال های اخیر برخی از سرامیک های شامل نیکل و آلومینیم در توسعه کاتالیزورهای صنعتی مورد توجه قرار گرفته اند. آلومینات نیکل از جمله این مواد بوده که از سال ها پیش به عنوان یک کاتالیزور و در سالهای اخیر به عنوان آند پیل های سوختی مطرح شده است. علاوه بر این، نانو پودرآلومینات نیکل رفتار کاتالیستی بهتری در مقایسه با آلومینات نیکل میکرونی نشان داده است. هدف از پژوهش حاضر، تهیه و مشخصه یابی پودر نانوساختار آلومینات نیکل به روش فعال سازی مکانیکی است. مواد اولیه مورد استفاده در این تحقیق شامل پودر آلومینیم، آلومینا، کربنات نیکل، اکسید نیکل، آمونیوم فلوراید، آمونیوم کلراید و کربنات منیزیم است. از پودرهای آمونیوم فلورید و آمونیوم کلرید به عنوان عوامل تسریع کننده فرایند استفاده شد. مواد اولیه با نسبت مولی منطبق بر ترکیب آلومینات نیکل آسیاکاری شده و سپس تحت عملیات آنیل قرار گرفت. تأثیر عوامل مختلف از جمله زمان فعال سازی، دمای عملیات حرارتی، استفاده از پودرهای اولیه مختلف و پودرهای آمونیوم فلوراید و آمونیوم کلراید بر ساختار فازی و اندازه کریستالیت های پودرهای تولیدی بررسی شد. از روش های مختلفی برای ارزیابی و مشخصه یابی محصولات تولیدی استفاده شد. از روش پراش پرتو ایکس (xrd) به منظور بررسی ساختار فازی و تأیید حضور فازهای مطلوب در ترکیب بدست آمده و از آنالیز حرارتی همزمان (sta) برای ارزیابی حرارتی محصول تولیدی استفاده شد. به منظور بررسی مورفولوژی و توزیع اندازه ذرات و آگلومره های پودرهای اولیه و تولیدی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) استفاده شد. همچنین مورفولوژی و اندازه کریستالیت های پودر آلومینات نیکل نانوساختار به کمک میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) ارزیابی شد. آنالیز عنصری با تفکیک انرژی پرتو ایکس (eds) جهت بررسی انحلال عناصر در حین فعال سازی مکانیکی مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به آزمون های صورت گرفته و نیز بررسی ترمودینامیکی سیستم، مکانیزم هایی جهت توضیح واکنش های صورت گرفته حین تشکیل پودر نانوساختار آلومینات نیکل به روش های مختلف، به عنوان فرضیه مطرح شد. پودر آلومینات نیکل نانوساختار با 5 ساعت فعال سازی مکانیکی پودرهای کربنات نیکل و آلومینیم و 1 ساعت عملیات حرارتی بعدی در 1300 درجه سانتی گراد با اندازه کریستالیت های حدود 30 نانومتر حاصل شد. نتایج نشان داد، حضور یون های فلوئور سرعت تشکیل پودر تک فاز نانوساختار آلومینات نیکل را پس از 3 ساعت فعال سازی مکانیکی پودرهای کربنات نیکل و آلومینیم و یک ساعت عملیات حرارتی بعدی در 1300 درجه سانتی گراد زیاد کرد. اما حضور یون های کلر اثر معکوس داشت. در روشی دیگر پودر آلومینات نیکل نانوساختار پس از 20 ساعت فعال سازی مکانیکی پودرهای کربنات نیکل و آلومینا و یک ساعت عملیات حرارتی در 1300 درجه سانتیگراد با اندازه کریستالیت های 63 نانومتر بدست آمد. در روش سوم با فعال سازی مکانیکی پودرهای آلومینیم و اکسید نیکل تا 60 ساعت و عملیات حرارتی بعدی تا دمای 1400 درجه سانتیگراد پودر آلومینات نیکل خالص حاصل نشد.

در این پژوهش سنتز و زینتر نانوکامپوزیتهای کاربیدی، مشخصه یابی و بهبود خواص آن به عنوان هدف اصلی قرار گرفت. در گام اول زینتر کاربیدبور، خواص مکانیکی آن و تأثیر افزودن نانوذرات کاربیدسیلیسیم سنتز شده در همین پژوهش و همچنین گرافیت در بهبود خواص کاربیدبور مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا از زینتر به کمک اسپارک پلاسما (sps) استفاده شد. نتایج حاصل از شرایط مختلف زینتر نشان داد که کاربیدبور خالص به کمک sps در دمای ?c1700 بمدت 3 دقیقه تا دانسیته کامل قابل زینتر است. با وجود افزایش سختی نمونه های حاصله تا gpa 4/36 ناشی از کاهش اندازه دانه کاربیدبور، تافنس شکست تغییر چندانی نداشت (mpa.m1/2 65/3). به کارگیری نانوذرات کاربیدسیلیسیم و تولید نانوکامپوزیت کاربیدبور-کاربیدسیلیسیم منجر به بهبود 64/1 برابر (mpa.m1/296/5) در تافنس شکست این سرامیک کاربیدی گردید. همچنین مکانیزم شکست از حالت شکست درون دانه ای در نمونه خالص به ترکیبی از شکست درون دانه ای و بین دانه ای تغییر می نماید. بنابراین در اثر حضور نانوذرات کاربیدسیلیسیم در زمینه کاربیدبور در اثر انحراف ترک و خارج شدگی ذرات تقویت-کننده مسیر اشاعه ترک افزایش یافته و تأییدی بر بهبود تافنس شکست در این نانوکامپوزیتها می باشد. به منظور سنتز نانوذرات کاربیدسیلیسیم به عنوان تقویت کننده مورد استفاده در این کامپوزیت، روش احیای کربوترمی با منابع حرارتی مختلف نظیر کوره با اتمسفر خنثی و مایکروویو مورد بررسی گرفت. همچنین شرایط بهینه از جهت انتخاب میزان زمان آسیاب کاری قبل از سنتز مشخص شد. نتایج نشان داد که با به کارگیری 40 ساعت آسیاب کاری می توان نانوذرات کاربیدسیلیسیم را در کوره در دمای ?c1450 بمدت 60 دقیقه و در مایکروویو در دمای ?c1200 بمدت 5 دقیقه تولید نمود. در نهایت برای اولین بار رفتار تغییر فرم دما بالا و مکانیزمهای حاکم بر تغییرفرم کاربیدبور و نانوکامپوزیتهای کاربیدبور-کاربیدسیلیسیم ارائه شد. آنالیز نتایج حاصل از آزمون خزش بهمراه مطالعات میکروسکوپی نشان داد که مکانیزم تغییرفرم از طریق فعالسازی نابجاییها و بازیابی آنها و همچنین بطور همزمان با لغزش مرزدانه ها در کرنشهای کم می باشد. با افزایش تغییرفرم سهم لغزش مرزدانه کاهش یافته و در نتیجه حفره های بین دانه ای در ریزساختار نمایان می گردد. حضور اتمهای حل شونده نقش موثری روی مشخصه خزشی و ساختار نابجاییها در این ماده دارد.

در این پژوهش، بهبود عملکرد و افزایش عمر نسوزهای منیزیت-کربنی مصرفی در صنایع فولاد کشور مد نظر بوده است. ازاین رو تاثیر افزودنی-های مختلف و تغییر در توزیع انداز? دانه بر کیفیت نسوزهای منیزیت-کربنی بررسی شده است. تاثیر افزودنی های زیرکن، اسپینل گداخته، کرومیت، دوده، آلومینای کلسینه، آلومینیوم، گرافیت، کاربیدسیلیسیم، کاربید بور و مخلوط آن ها و همچنین تاثیر تنظیم توزیع انداز? دانه مطابق با تئوری دانه بندی آندریازن بر روی خواص فیزیکی، مکانیکی و مقاومت به سرباره نمونه های منیزیت-کربنی بررسی شد. نمونه ها در دمای 100، 200 و 250 درجه سانتی گراد تمپر شدند. برای ایجاد شرایط کاری نمونه-های ساخته شده به مدت 5 ساعت در معرض دمای 1650درج? سانتی گرادو شرایط احیایی زیر کک قرارگرفتند. برخی از نمونه ها همراه با سرباره فولادسازی در دمای 1650 درجه سانتی گراد قرار داده شدند. پس از پخت تخلخل ظاهری، وزن مخصوص حجمی، درصد جذب آب، مقاومت به اکسیداسیون، استحکام شکست با روش برزیلی و مقاومت به سربار? نمونه ها بررسی شد. از میکروسکوپ نوری، فازشناسی xrd و میکروسکوپ الکترونی sem جهت تحلیل نتایج استفاده شد. نتایج نشان داد که در آزمون استحکام مکانیکی افزودنی های اسپینل گداخته، دوده، آلومینای کلسینه، آلومینیوم، کاربیدسیلیسیم، کاربید بور و مخلوط زیرکن و کاربیدسیلیسیم، عملکرد مناسبی داشته و افزودنی های کرومیت، گرافیت زیاد و زیرکن نامناسب بودند. افزودنی های آلومینای کلسینه، کاربید سیلیسیم و کاربید بور مقاومت به اکسیداسیون نسوز را بهبود دادند. افزودنی های آلومینای کلسینه، کاربید سیلیسیم، کاربید بور و زیرکن مقاومت به سرباره نسوز منیزیت-کربنی را بهبود دادند. نتایج نشان دادند که استفاد? همزمان از افزودنی های آلومینای کلسینه، کاربید بور، کاربیدسیلیسیم و مقادیر کم زیرکن در بدن? نسوز منیزیت-کربنی بهترین عملکرد را در آزمون های خواص مکانیکی و مقاومت به سرباره دارد.

نیاز به موادی با نسبت استحکام به وزن مناسب و در عین حال کارایی بالا منجر به توسعه کامپوزیت زمینه آلومینیومی شده است، اما به دلیل داشتن استحکام پایین و مقاومت به سایش کم آلومینیوم، این زمینه اغلب با ذرات کاربیدی تقویت می شود که دراین تحقیق کاربیدکروم به دلیل در دسترس بودن، سهولت تولید و دیرگدازبودن مورد توجه قرار گرفت. در این تحقیق هدف بررسی تولید نانوکامپوزیت زمینه آلومینیوم با ذرات تقویت کننده آلومینا/کاربید کروم از مواد اولیه فعال سازی شده متفاوت و با درصدهای وزنی متغیر می باشد. بدین منظور ابتدا مواد اولیه اکسیدکروم/کربن/آلومینیوم و همچنین کروم/کربن/آلومینیوم/آلومینا تحت آسیاب کاری در شرایط یکسان قرار گرفتند. بررسی های xrd نشان داد که تا 60 ساعت آسیاب کاری هیچ سنتز مکانوشیمیایی و تولید محصولی در این سیستم اتفاق نمی افتد. اما اندازه دانه نهایی پس از 20ساعت آسیاب کاری کاهش یافت. پلت های تهیه شده از نمونه 20 ساعت آسیاب کاری شده، در شرایط مشخص شده از داده های آنالیز حرارتی ، سنتز حرارتی شدند. نتایج نشان دادند که تنها در نمونه حاوی کروم فلزی و با درصد وزنی کم al است که کامپوزیت موردانتظار حاوی cr3c2 در دمای °c900 و زمان 90 دقیقه با سختی gpa73/8 تولید شد. در هردو گروه نمونه ها با افزایش درصد وزنی al (درصد وزنی آلومینیوم بالای 20 درصد)، سنتز حرارتی در همه دماها و زمان های انجام شده به تولید کاربید مضاعف کروم-آلومینیوم در کنار کاربیدکروم (cr3c2) انجامید. در نمونه های حاوی اکسیدکروم تنها استفاده از آلومینیوم بیشتر از استوکیومتری بودکه منجر به احیای کامل اکسیدکروم شد. در نمونه هایی که از کروم فلزی و درصد بالای آلومینیوم استفاده شده بود، در دمای°c900 و زمان 90 دقیقه کامپوزیت cr2alc+cr3c2+al2o3 تولیدشد و درنمونه های حاوی اکسیدکروم تشکیل همین کامپوزیت به دلیل گرمازابودن احیای کرومیت توسط al، در همین دما ولی زمان 15 دقیقه اتفاق افتاد.

سیمان های گلاس آینومر از جمله مهمترین مواد ترمیمی در دندانپزشکی به شمار می روند. ارتقای خواص زیستی و مکانیکی این مواد، همواره مورد توجه محققان و پژوهشگران قرار داشته است. هدف این پژوهش بهبود استحکام، زیست فعالی و رهایش فلوراید سیمان گلاس آینومر از طریق افزودن نانو ذرات سرامیکی به آن می باشد. بدین منظور جزء سرامیکی سیمان گلاس آینومر به روش سل- ژل و ذوبی و نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت، فلوئورآپاتیت و شیشه زیستی با استفاده از فرایند سل ژل سنتز شدند. سپس نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت، فلوئورآپاتیت، شیشه زیستی و دی اکسید تیتانیم در مقادیر 5/2، 5 و 5/7 درصد وزنی به پودر گلاس آینومر افزوده شدند. از پلی اکریلیک اسید به عنوان ایجاد کننده پیوند با گلاس آینومر تولید شده استفاده شد. مطالعات فازی، تأیید حضور اکسیدها در ترکیب نهایی و بررسی شکل و اندازه ذرات به ترتیب توسط دستگاه های پراش پرتو ایکس، فلورسانس پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی روبشی تحت گسیل میدانی انجام گرفت. از آزمون استحکام فشاری، به منظور تعیین استحکام فشاری نمونه ها استفاده شد. برای ارزیابی زیست فعالی کامپوزیت ها، از محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) استفاده شد . بدین منظور کامپوزیت ها به مدت زمان های 14 و28 روز در دمای 37 درجه سانتیگراد در این محلول غوطه ور شدند. از آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی برای تشخیص و تأیید لایه آپاتیت بر روی سطح کامپوزیت ها بهره گرفته شد. در نهایت آزمون رهایش فلوراید در محلول بزاق مصنوعی انجام شد، به این صورت که کامپوزیت ها به مدت زمان های 1، 3، 7 و 14 روز در دمای 37 درجه سانتیگراد در این محلول غوطه ور شدند و میزان فلوراید آزاد شده به روش پتانسیومتری اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که ذرات گلاس آینومر، هیدروکسی آپاتیت، فلوئورآپاتیت و شیشه زیستی ساخته شده به روش سل- ژل دارای ابعاد نانومتری هستند. آزمون های جذب اتمی و میکروسکوپ الکترونی روبشی تشکیل لایه آپاتیت را بر روی کامپوزیت ها تأیید کردند. با توجه به نتایج آزمون استحکام فشاری، در کلیه کامپوزیت های تولیدی مقدار بیشینه استحکام با افزودن 5/2% از نانوذرات حاصل شد. افزودن 5/2% نانوذرات فلوئورآپاتیت، هیدروکسی آپاتیت، شیشه زیستی و دی اکسید تیتانیم به ترتیب استحکام فشاری را به اندازه 33%، 44% 19% و 68% افزایش داد که نشان می دهد ذرات دی اکسید تیتانیم اثر بیشتری بر افزایش استحکام داشته اند. آزمون زیست فعالی نشان داد که سیمان گلاس آینومر دارای نانو ذرات فلوئورآپاتیت دارای بیشترین زیست فعالی می باشد. نتایج آزمون رهایش فلوراید نشان داد که افزودن نانو ذرات فلوئورآپاتیت باعث افزایش میزان رهایش فلوراید شده است.

یکی از معضلات زندگی امروزه ی بشر تجمع عناصر سنگین در خاک و تهدید سلامتی انسان به وسیله ی آن می باشد. استفاده از گیاهان برای خروج این عناصر یک راه اقتصادی، آسان و دوستدار محیط زیست است. افزایش گیاه پالایی عناصر سنگین به وسیله ی اصلاح کننده ها ی خاک مانند کلات ها و نانو ذرات برای احیای خاک های آهکی آلوده ضروری می باشد. این پژوهش به منظور بررسی تأثیر اکسید آهن هماتیت(نانو و معمولی) در چهار سطح (صفر(شاهد)، 0/1، 0/5 و 1 درصد وزنی خاک) و کلات edta در چهار سطح (صفر(شاهد)، 0/5، 1 و 2 گرم بر کیلوگرم خاک ) بر گیاه پالایی سرب در چهار سطح (صفر، 200، 300 و 400 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) از خاک آهکی آلوده انجام شد. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام گردید. گیاهان پس از کشت، برداشت، شسته و در آون خشک شدند، سپس سرب ریشه و اندام هوایی، آهن ریشه و اندام هوایی، سرب کل خاک و آهن محلول خاک اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که مقدار آهن قابل دسترس با افزایش غلظت نانو و میکرو ذرات اکسید آهن افزایش یافت اما تفاوت معنی داری بین نانو و میکرو ذره ی اکسید آهن در مقدار آهن قابل دسترس خاک مشاهده نشد. نتایج نشان داد که edta به طور معنی داری نسبت به سایر اصلاح کننده ها جذب سرب گیاه را افزایش داد. تأثیر کلات edta بر روی فاکتور انتقال سرب، شاخص غلظت بیولوژیکی، شاخص جذب بیولوژیکی و شاخص گیاه پالایی سرب نسبت به سایر اصلاح کننده ها بیشتر بود. غلظت سرب ریشه و اندام هوایی با افزایش غلظت سرب کل خاک نسبت به شاهد افزایش معنی داری داشت. می توان نتیجه گرفت که گیاه ذرت می تواند سرب زیادی در ریشه و اندام هوایی جذب نماید، بنابراین آن را می توان به عنوان یک گیاه بیش اندوز برای خروج گیاهی سرب از خاک های آلوده معرفی کرد.

در این پژوهش پودر هیدروکسی آپاتیت نانوکریستالی به روش های مختلف طبیعی و مصنوعی تهیه شد. پودرهای هیدروکسی آپاتیت نانوکریستالی به طور موفقیتآمیزی توسط فرایند سینتر کردن استخوانهای طبیعی ران انسان، گاو، شتر و اسب و همچنین با استفاده از مواد اولیه پنتا اکسید فسفر (p2o5) و نیترات کلسیم تترا هیدارت (ca(no3)2.4h2o به روش سل- ژل ، تهیه گردیدند. تکنیک پراش پرتو ایکس (xrd) به منظور تأیید حضور فازهای مطلوب در ترکیب و نیز تعیین اندازه دانه و میزان بلورینگی پودرهای نهایی مورد استفاده قرار گرفت. اندازهی دانهها با استفاده از روابط شرر و نیز یک روش جدید با نام شرر اصلاح شده محاسبه گردید و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه شد. به منظور بررسی شکل و اندازهی ذرات و دانههای پودرهای هیدروکسی آپاتیت نانومتری، از میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) بهره گرفته شد. آنالیز بنیانهای موجود در پودرهای حاصل نیز توسط طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه (ftir) صورت گرفت. ترکیب عنصری پودرهای هیدروکسی آپاتیت تولید شده توسط آنالیز طیفسنجی فلورسانس پرتو ایکس (xrf) و همچنین به روش توزیع انرژی پرتو ایکس (eds) انجام شد. خواص زیستفعالی انواع پودرهای هیدروکسی آپاتیت در محلول شبیه سازی شدهی بدن (sbf)، با مدت زمانهای غوطهوری چهارده و نیز بیستوهشت روز ارزیابی گردید. میزان رهایش یون کلسیم از پودرهای هیدروکسی آپاتیت و مقادیر ph محلول در زمانهای مختلف غوطهوری در محلول شبیه سازی شده بدن به ترتیب با استفاده از طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی (icp) و phمتر تعیین گردید. همچنین، مورفولوژی سطحی پودرهای هیدروکسی آپاتیت تهیه شده پیش و پس از غوطهوری در محلول شبیه سازی شده بدن به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد. ارزیابیهای سمَیت پودرهای حاصل نیز با استفاده از آزمون mtt انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که در دمای کلسینه کردن c? 700، فاز غالب در محصولات تولیدی، هیدروکسی آپاتیت است و میزان بلورینگی پودرهای طبیعی بسیار بیشتر از نمونههای مصنوعی میباشد. تعیین اندازه دانهها با کمک روشهای شرر، شرر اصلاح شده و همچنین تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی عبوری، حصول پودرهای با اندازهی دانههای کمتر از nm 100 را تأیید کرد. طیفهای حاصل از آنالیز ftir بیان کرد که مشخصترین گروههای عاملی موجود در پودرهای تولید شده گروههای po43-، oh- و co32- میباشند. آنالیز عنصری پودرها نشان داد که میزان نسبت مولی ca/p در نمونهی سل- ژل برابر 75/1 و برای نمونههای طبیعی بسیار بالاتر از نسبت استوکیومتری است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پودرها قبل از غوطهوری در محلول شبیه سازی شده بدن نشاندهندهی ذرات هیدروکسی آپاتیت به صورت تودهای، زبر، دانهای و متراکم و بعد از آن حاکی از تشکیل آگلومرههای آپاتیت روی سطوح بود. ارزیابیهای زیستسازگاری توسط آزمون mtt نشان داد که نمونه های انسان و اسب در تماس با سلولهای مغز استخوان انسان دارای کمترین میزان سمّیت بوده و رشد و تکثیر سلول ها را افزایش می دهند.

تحقیق حاضر مربوط به واکنشهای شیمیایی و فازهای حاصل از نفوذ سرباره با ترکیب متغیر ایجاد شده در تاندیش به درون ساختار متخلخل پلاستر میباشد اکسید پایه در پلاسترهای متداول mgo است که شامل مقادیری از افزودنیها میباشد و سرباره فولاد حاوی اکسیدهایی نظیر mno,al2o,cao,sio2 و مقادیر ناچیزی از tio2,feo, fe میباشد. نتایج پراش پرتو ایکس و مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان میدهد که سرباره هنگامیکه به درون تخلخلهای پلاستر نفوذ میکند فازهایی نظیر مونتی سیلیت، مروبنیت، و نفوریت با نقطه ذوب در اطراف دانه های mgo ایجاد و با انحلال mgo در مذاب سرباره برای تشکیل این فازها، دمای لیکوئیدوس mgo از 2800 درجه سانتیگراد به حدود 1500 درجه سانتیگراد کاهش می یابد و باعث از بین رفتن لایه های پلاستر میگردد.

در تحقیق حاضر به بررسی تولید ترکیب جدیدی از جرم های پلاستر تاندیش ریخته گری پیوسته که کمترین مشکلات مربوط به بلوکه شدن وخوردگی داغ را داشته باشد پرداخته شده است.بلوکه شدن جرم های تاندیش ناشی از حضور اکسیدهای زود ذوب در ترکیب جرم های پلاستر تاندیش می باشد به طوری که در دماهای بالا،فازهای مذاب ایجاد شده باعث واکنش دو لایه کاری ودایمی تاندیش ودر نتیجه نفوذ این دو لایه در هم می شوند.همچنین در اثر نفوذ سرباره غنی از sio2 به داخل ساختار متخلخل پلاستر و واکنش آن با دیگر اکسیدها،فازهای زود ذوبی نظیر مونتی سیلیت(camgsio4)،مرونیت(ca3mg(sio4)2) ،تفرویت(mn2sio4) وردونایت(mnsio3) با نقطه ذوب به ترتیب ?c1490، ?c1575، ?c1345 و ?c1290 در اطراف دانه های mgo ایجاد شده و باعث انحلال mgo ونهایتاً خوردگی پلاستر می شود.در همین راستا در این مطالعه، برای حل مشکل بلوکه شدن،3 گروه از بایندرهای مختلف سیلیکاتی،فسفاتی وسولفاتی مورد بررسی قرار گرفتند تا بهترین بایندر برای استفاده در ترکیب جرم های پلاستر انتخاب شود.بدین منظور پارامترهایی چون استحکام فشاری سرد بعد از عملیات حرارتی در دماهای مختلف، درصد تخلخل ظاهری ودانسیته بالک نمونه ها اندازه گیری وهمچنین مطالعات فازشناسی و ریز ساختاری انجام شد. جایگزینی قسمتی از منیزیت پلاستر توسط اولیوین به عنوان یکی از راهکارها در جهت کاهش خوردگی پلاستر ارایه شده است.بدین منظور وبرای بررسی تأثیر افزودن مقادیر مختلف اولیوین به ترکیب یکی از جرمهای متداول مورد استفاده در صنعت ،مقادیر مختلفی اولیوین افزوده شد تا رفتار خوردگی این جرم ها بررسی شود. نتایج تحقیقات نشان داد بایندر سولفات منیزیوم در میان بایندرهای مورد مطالعه ویژگی های یک بایندر خوب را که درجهت کاهش بلوکه شدن عمل می کند داراست.این بایندر در دماهای پایین استحکام بسیار مناسبی را ایجاد می کند.هم چنین به دلیل نداشتن هیچ گونه ناخالصی گدازآور از زینترشدن دو لایه دایمی وکاری تاندیش در دماهای بالا ونهایتاً نفوذ این دو لایه در هم جلوگیری می کند.مطالعات فازشناسی وآنالیز نقطه ای از نمونه های خورده شده مورد مطالعه نیز نشان داد که افزودن اولیوین به ترکیب جرم های منیزیتی باعث کاهش نفوذ sio2 به ساختار متخلخل پلاستر می شود.با اشباع جرم از sio2 ناشی از اولیوین افزوده شده، تمایل sio2 سرباره به نفوذکاهش می یابد.هم چنین فورستریت موجود در جرم ،به صورت هسته های جوانه زنی این فاز عمل کرده وsio2 وارد شده از سرباره را به سمت تشکیل فورستریت ودر نتیجه بیشتر شدن مقدار این فاز هدایت می کند.فاز فورستریت جزو فازهای با درجه دیرگدازی بالا می باشد وبا جذب sio2 وسوق دادن آن به سمت تشکیل فورستریت در جهت بهبود خوردگی عمل کرده واز واکنش آن با دیگر اکسیدها به منظور ایجاد فازهای دما پایین مونتی سیلیت،مرونیت وانستاتیت جلوگیری می کند.از آن جایی که دمای ذوب اولیوین کمتر از دمای ذوب منیزیت می باشد در صورت افزایش هر چه بیشتر این ماده،از دیرگدازی تحت بار جرم کاسته می شود. طبق نتایج حاصله از مشاهدات چشمی وبررسی های فازی توسط xrd وآنالیزeds، مناسب ترین مقدار برای افزودن اولیوین به ترکیب جرم های منیزیتی 15%-10 می باشد به طوری که هم از نفوذ sio2سرباره به داخل ساختار جلوگیری کرده وهم تأثیر زیادی در پایین آوردن دیرگدازی تحت بار جرم ندارد.

-

نانوکامپوزیت های آلومینا- فلز به دلیل خواصی نظیر سختی و استحکام عالی، چقرمگی مناسب و چگالی نسبتاً کم در دهه اخیر مورد توجه طراحان و مهندسان برای کاربرد در صنایع مختلف قرار گرفته است. در واقع مشکل اصلی سرامیک هایی نظیر آلومینا تافنس پایین آنهاست که با ایجاد ساختار کامپوزیتی و ریز کردن ساختار تا حد نانومتر این محدودیت تا حد زیادی قابل اصلاح است. هدف از این پژوهش تولید نانوکامپوزیت آلومینا– مولیبدن به روش آسیاب کاری مکانیکی است. بدین منظور مخلوط پودر آلومینیوم و اکسید مولیبدن آسیاب گردید تا از واکنش بین آنها نانوکامپوزیت مزبور بدست آید. در مرحله بعد فشرده سازی نمونه ها در دماهای 1300 و 1400 درجه سانتیگراد انجام و رفتار سینترینگ آنها مورد بررسی قرار گرفت. مشخصه یابی پودر نانوکامپوزیت و نمونه متراکم توسط آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و عبوری (tem) انجام شد. نتایج بررسی ها نشان داد که در مخلوط استوکیومتری آلومینیوم و اکسید مولیبدن، واکنش پس از 120 دقیقه و در مخلوط غیر استوکیومتری پس از 170 دقیقه کامل می شود. مکانیزم واکنش برای هر دو ترکیب به صورت احتراقی خود پیشرونده تعیین گردید. محصول واکنش ترکیب استوکیومتری نانوکامپوزیت آلومینا- 7/26 درصد حجمی مولیبدن و محصول واکنش ترکیب غیر استوکیومتری نانوکامپوزیت آلومینا- 15 درصد حجمی مولیبدن بود. بررسی های پراش پرتو ایکس نشان داد که پس از تکمیل واکنش هیچ فاز اضافه ای نظیر ترکیبات میانی در محصولات واکنش وجود ندارد. با ادامه آسیاب کاری نیز فقط اندازه دانه های کریستالی کاهش و کرنش داخلی افزایش یافت. اندازه دانه مولیبدن و آلومینا پس از 270 دقیقه آسیاب کاری به ترتیب 15 و 25 نانومتر در مخلوط استوکیومتری و 18 و 10 نانومتر در مخلوط غیر استوکیومتری به دست آمد. عملیات حرارتی نمونه ها در دمای 800 درجه سانتیگراد نشان داد که نانوکامپوزیت تولیدی از پایداری حرارتی خوبی برخوردار است. در ادامه پودر نانوکامپوزیت های تولیدی و نیز پودر آلومینای ? که به مدت زمان 270 دقیقه آسیاب شده بود تحت فشار 200 مگاپاسکال فشرده و سپس در دو دمای 1300 و 1400 درجه سانتیگراد سینتر شدند. بررسی ها نشان داد که رشد دانه ها به دلیل حضور فاز دوم در هر یک از فازهای تشکیل دهنده نانوکامپوزیت بسیار ناچیز می باشد. در این مورد نیز تشکیل فاز آلومینای ? در کنار آلومینای ? مشاهده می شود. افزایش دمای سینترینگ و نیز افزایش مقدار مولیبدن باعث کاهش مقدار تخلخل نمونه ها می گردد. با افزایش درصد مولیبدن در نمونه ها سختی افت کرده اما استحکام خمشی افزایش می یابد.

طی دهه های اخیر،توجه ویژه ای به دیرگدازهای مونولیتیک به دلیل عدم نیاز به هرگونه عملیات برای شکل دادن و عملیات پیش از پخت معطوف شده است و همچنین تمایل به استفاده از فاز اسپینل آلومینا- منیزیا (mgal2o4) به دلیل خواص مطلوبی همچون بهبود خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی سرباره افزایش یافته است. با توجه به تأثیر بسیار زیاد مواد ریز و خیلی ریزدانه بر خواص دیرگدازهای ریختنی و از طرفی با گسترش فناوری نانو در زمینههای مختلف مهندسی مواد اخیراً تحقیقات گسترده ای درمورد استفاده از ذرات نانو برای دیرگدازهای ریختنی آغاز شده است. در این پژوهش ساخت و معرفی نسل جدیدی از جرم-های نسوز مونولیتیکی بدون سیمان مدنظر است که در آن ها فاز اسپینل در ابعاد نانو در زمینه نسوز و از طریق واکنش درجا بین مواد اولیه ایجاد شود. تشکیل نانو اسپینل درجا تأثیر چشمگیری در کنترل انبساط ناشی از این فرایند دارد. در همین راستا در این پژوهش، برای بررسی پارامترهای مختلفی نظیر نوع و مقدار مواد اولیه مصرفی، بایندر و سنگ دانه مناسب ترکیبات مختلفی تهیه و میزان دانسیته، درصد تخلخل ظاهری و استحکام نمونه ها از طریق آزمون استحکام برزیلی اندازه گیری و همچنین مطالعات فازی (xrd) و ریز ساختاری (sem) انجام شد. نتایج نشان دادند که استفاده از مقادیر مناسبی از منیزیا کلسینه به همراه بوکسیت و آلومینای کلسینه در ترکیب جرم ریختنی و پس از 2ساعت پخت در دمای c?1300 فاز اسپینل در ابعاد نانو کریستالی به صورت درجا در جرم تشکیل می شود. همچنین در این مطالعه به منظور دست یابی به جایگزینی مناسب برای سیمان آلومینات کلسیم مصرفی که به عنوان بایندری متداول در جرم های نسوز استفاده می شود ترکیبات مختلف فسفاتی، سولفاتی و سیلیکاتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از آزمون استحکام برزیلی نشان داد که بایندر هگزا متافسفات سدیم در کنار بایندر سولفات کلسیم و سیمان سفید اتصالات مستحکمی را در کنار اتصالات هیدرولیکی و سرامیکی در جرم ایجاد می کنند. از طرفی نتایج به دست آمده از آزمون پراش پرتو ایکس و میکرسکوپ الکترونی نشان دادند که استفاده همزمان از خاک نسوز و آهک در ترکیب جرم ریختنی باعث ایجاد فازهای مناسب شیشه ای و اتصال دهنده ای همچون فاز مولایت شده که می تواند در کنار فاز کریستالی نانواسپینل که به صورت درجا در دمای بالا تشکیل شده است باعث ایجاد اتصالات مناسب و بهبود خواص مکانیکی در جرم شوند. همچنین در بین اگریگیت های متداول بوکسیت دانه بندی شده ایرانی بهترین خواص را ارائه نمود. در انتها در این پژوهش دو محصول نانو پیونددهنده نسوز و جرم نسوز منولیتیکی بدون سیمان معرفی شد کـه می تواند موجب خودکفایی صنایع نسوز کشور در تولید این دو محصول گردد.

امروزه دیرگدازهای منیزیت-کربنی به علت خواصی مانند خاصیت دیرگدازی بالا، مقاومت به شوک حرارتی و مقاومت به خوردگی، کاربرد گسترده ای در کوره های فولادسازی پیدا کرده اند. با وجود این مزایا اکسیداسیون گرافیت یکی از اصلی ترین مشکلات نسوزهای منیزیت-کربنی می باشدکه موجب افزایش تخلخل، کاهش استحکام ومقاومت به خوردگی نسوز می شود. استفاده از تقویت کننده هایی همچون کاربید سیلیسیم و کاربید بور به عنوان آنتی اکسیدان از اکسیداسیون کربن جلوگیری کرده و با تقویت زمینه ی دیرگداز باعث افزایش استحکام در دمای بالا می شود. هدف ازاین پژوهش ایجاد نانو ویسکرهای sic در نسوزهای منیزیت-کربنی می باشد. کاربید سیلیسیم به علت دارا بودن ویژگی های منحصربفرد، خواص این گونه نسوزها را بهبود می بخشد. انتظار می رود که کامپوزیت حاصل مقاومت به شوک حرارتی مطلوبی داشته باشد. شکل گیری نانو ویسکر به صورت درجا در دمای کاربرد آجر نسوز صورت می گیرد و به صورت ماده گران قیمت از قبل خریداری و افزودنی نیست. بخشی از این نانوویسکرها در مدت زمان کاربرد تجزیه شده و به c و si تبدیل می شوند که si یک آنتی اکسیدان بوده و از سوختن کربن آجر ممانعت می نماید. کربن نیز حضور مثبت خود را در آجر منیزیت کربنی ارائه می دهد. مواد اولیه شامل منیزیت گداخته ، منیزیت زینتر ی،گرافیت پولکی و آلومینای کلسینه با بایندر مخلوط و افزودنی ها شامل کاربید سیلیسیم، کاربید بور و فروسیلیسیم به ترکیب موجود اضافه و نمونه ها با فشار 4 مگا پاسکال پرس شده و در دماها و زمان های متفاوت تمپر شده اند. ساختار فازی، مورفولوژی و وضعیت نمونه ها با تکنیک-های پراش پرتو ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و میکروسکوپ نوری مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین دانسیته(bd)، استحکام فشاری سرد (ccs)، استحکام شکست با روش برزیلی، تخلخل(ap) و درصد جذب آب نمونه ها اندازه-گیری شده و واکنش بین سرباره ی فولاد و قطعات نسوز تولید شده بررسی گردید. تعدادی از نمونه ها تا دمای بالای 1650 درجه-سانتی گراد در یکی از کوره های صنعتی در بستر کک حرارت داده شد و نانو ویسکرهای sic تولید شده به صورت درجا مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی ها نشان داد که افزودن فروسیلیسیم به نمونه های منیزیت-کربنی، موجب تشکیل نانو ویسکرهای کاربید سیلیسیم در دمای بالای 1650 درجه سانتی گراد شده است. حضور این ویسکرها موجب بهبود خواص فیزیکی، مکانیکی و خوردگی این دیرگدازها شده است. نتایج نشان می دهند که در نمونه های پایه در دمای 250 درجه سانتی گراد، با افزودن 3 درصد وزنی فروسیلیسیم، استحکام شکست 1/5 برابر و در دمای بالای 1650 درجه سانتی گراد، با افزودن 5 درصد وزنی فروسیلیسم، استحکام شکست 1/9 برابر افزایش یافته است. در نمونه های حاوی 3 درصد وزنی sic نیز این استحکام در 3 درصد وزنی فروسیلیسیم در دمای پایین 1/5 برابر و در دمای بالا 1/8 برابر افزایش یافته است. در نمونه ی حاوی 1 درصد وزنی کاربید بور نیز با افزودن 3 درصد وزنی فروسیلیسیم در دمای پایین استحکام شکست 1/4 برابر افزایش یافته است.

در این پژوهش فرایند تأثیر خزش بر میکروساختار فولاد ساده کربنی مورد بررسی قرار گرفته است. پوسته کوره قوس فولاد سبا دارای شرایط ویژه ای است. از آن جمله می توان به مناطق داغ اشاره کرد که به خاطر نزدیکی به الکترودها تحت تنش و دمای بالاتری نسبت به مناطق دیگر قرار دارند. این سه ناحیه از پوسته دمای بالاتری دارند و تغییر فرم بیشتری یافته اند. تحولات میکروساختاری در اثر پدیده خزش شامل تغییر و تحول میکروساختارفولاد، جوانه زنی و رشد میکروحفره می باشد که باعث ایجاد ترک در ساختار شده است. تغییر و تحول میکروساختار در جهت کاهش انرژی آزاد سیستم می باشد و شامل کروی شدن، تشکیل کاربیدهای آلیاژی و جوانه زنی و رشد دانه های جدید فریتی می باشد. تشکیل ترک از میکروحفره ها بر اساس نمودار خزش در مرحله دوم به علت افت استحکام پوسته، به یکباره جوانه زنی حفره ها رشد کرده و پوسته دچار شکست می شود. بر این اساس از میکروسکوپ الکترونی و نوری و همچنین بررسی خواص مکانیکی با استفاده از تست کشش، ریزسختی و تست ضربه برای مقایسه اثر تغییر ساختار خزش با حالت اولیه استفاده شد. تغییرات ساختاری مشاهده شده شامل زمینه پیوسته فریتی با کاربیدهای کروی شده سمنتیت می باشد که انداز گیری های به عمل آمده نشان می دهد در اثر تغییر ساختار حاصله استحکام و سختی در نمونه افت کرده و چون ساختار انعطاف پذیری بالایی دارد انرژی شکست افزایش یافته است. نتایج عملیات حرارتی نشان دهنده بهبود خواص مکانیکی بوده و این به علت بازیابی ساختار فولاد پوسته می باشد.

چکیده به تازگی ماده جدیدی با نام تیتانات کلسیم در حوزه علم بیومواد و مرتبط با کاشتنی های ارتوپدی مورد استفاده در بدن معرفی شده است. این ماده، بیوسرامیکی با خواص مکانیکی مطلوب و رفتار زیستی قابل قبول است. اما بر خلاف انتظار، زیست فعالی تیتانات کلسیم ساخته شده به روش سل- ژل در پژوهش های قبلی تایید نشده و یا مورد تردید واقع شده است. هدف از این پژوهش تهیه و مشخصه یابی پودر نانوساختار تیتانات کلسیم به کمک روش سل- ژل با استفاده از پیش سازهای جدید، ایجاد پوشش نانوساختار این ماده با استفاده از روش سل- ژل غوطه وری بر زیرلایه های تیتانیومی و نیز بررسی تأثیر ساختار نانو بر رفتار زیست فعالی و بهبود آن در این بیوسرامیک بود. برای تولید پودر نانوساختار از تیتانیوم ایزوپروپوکساید و نیترات کلسیم به عنوان مواد اولیه استفاده شد. از عملیات گرمادهی سریع برای تهیه پودر نانوساختار بر ژل خشک در دماهای 520 تا1000 درجه سانتی گراد استفاده شد. برای تولید پوشش نانوساختار تیتانات کلسیم از همان مواد اولیه مورد استفاده برای تولید پودر استفاده شده و پوشش نانوساختار به روش سل- ژل غوطه وری و با استفاده از عملیات گرمادهی سریع در 800 درجه سانتی گراد بر روی زیرلایه تیتانیوم خالص تجارتی اعمال گردید. تکنیک پراش پرتو ایکس (xrd) به منظور تأیید حضور فازهای مطلوب در ترکیب مورد استفاده قرار گرفت. به کمک آنالیز حرارتی کالری متری روبشی افتراقی (dsc)، خواص حرارتی ژل خشک شده ارزیابی شد. طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه (ftir) نیز برای آنالیز بنیان های موجود در پودر حاصل استفاده گردید. مورفولوژی، ریزساختار و همچنین ترکیب شیمیایی سطحی نمونه ها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) به همراه سیستم آنالیز تفکیک انرژی پرتوی ایکس (edx) بررسی شد. به منظور ارزیابی آزمایشگاهی زیست فعالی پودر و پوشش تیتانات کلسیم، نمونه ها به مدت 4 هفته در محلول شبیه سازی شد? بدن (sbf) غوطه ور گردید. برای اندازه گیری غلظت محلول حاوی نمونه های غوطه ور شده آزمون یون سنجی با روش طیف سنجی جذب اتمی (aas) و همچنین روش اسپکتروفوتومتری مورد استفاده قرار گرفت. آزمون آنالیز حرارتی dsc روشن ساخت که فاز کریستالی تیتانات کلسیم در دمای 514 درجه سانتی گراد و بالاتر، تشکیل می گردد. ارزیابی ساختاری(فازی) با تکنیک xrd نشان داد دمای بهینه انجام عملیات گرمادهی سریع برای تولید پودر نانوساختار خالص تیتانات کلسیم با ساختار کریستالی پرووسکایت 800 درجه سانتی گراد است. اندازه بلورک های پودر با کمک روش شرر بین 56- 63 نانومتر را تخمین زده شد. آنالیز طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ftir) آشکار ساخت که گروه های موثر در زیست فعالی نظیر گروه هیدروکسیل (oh¯)و باند ti-oh در ساختار پودر حاصل حضور دارند. تصاویر sem به دست آمده از پودر نشان داد آگلومره های کروی شکل با توزیع یکنواخت تشکیل شده اند. همچنین نتایج آنالیز xrd انجام شده بر پوشش تهیه شده تأیید کرد با انجام عملیات گرمادهی سریع در 800 درجه سانتی گراد به مدت 8 دقیقه، پوشش تیتانات کلسیم نانوساختار با ساختار کریستالی پرووسکایت بر زیرلایه تیتانیومی تشکیل می شود. به علاوه تصاویر sem به دست آمده از پوشش تیتانات کلسیم نشان داد پوششی یکنواخت و عاری از ترک با ضخامت 3 میکرون و اندازه بلورک های کمتر از 100 نانومتر تشکیل شده است. نتایج ارزیابی آزمایشگاهی زیست فعالی حاصل از آنالیزهای xrd ، ftir ، edx و یون سنجی نشان داد که فاز کلسیم فسفات (آپاتیت) بر روی سطح پودر تشکیل شده است. همچنین تصاویر sem نمونه پوشش غوطه ور شده در در محلول شبیه سازی شد? بدن (sbf) از ایجاد رسوبات سطحی کلسیم فسفات و کاهش زبری سطح خبر داد. یافته های پژوهش حاضر نشان داد که بر خلاف پژوهش های قبلی، تیتانات کلسیم نانوساختار تولید شده با روش سل- ژل زیست فعال بوده و با توجه به خواص مکانیکی مطلوب و زیست سازگاری قابل قبول، می تواند درکاربردهای زیستی پزشکی به ویژه در کاشتنی های تحت بار مورد استفاده قرار گیرد.

پیشرفت های قرن اخیر در صنایع متالورژی وابستگی زیادی به تولید و تکامل مواد نسوز داشته است و از طرفی فرآیند پخت و زینتر شدن نقش اساسی در کیفیت تولیدات نسوز دارد. در این پروژه پس از بررسی مدل های مختلف زینتر شدن مواد سرامیکی و مطالعه مواد نسوزشاموتی و فرآیند تولید آن، آزمایشات مختلفی روی دو نمونه مواد اولیه تولیدات نسوز شاموتی ذوب آهن انجام گرفته است . نمونه های آزمایشی بصورت رینگ تحت فشار 300 kg/cm2 تهیه گردید. نمونه a شامل شاموت سمیرم و خاک چسبنده رباط کریم و نمونه b شامل شاموت سمیرم و خاک چسبنده آباده بوده است . نمونه b دردمای 1300 c درجه سانتیگراد و زمان های 1 و 2 و 4 و 8 ساعت و نمونه b در دمای 1300 c درجه سانتیگراد و زمان های 1 و 2 و 3 و 4 و 5، 4 و 6 و 7 و 8 و 9 و 10 و 12 ساعت مورد عمل پخت واقع گردید. وزن مخصوص ، تخلخل ظاهری و کلی برای حداقل سه نمونه در هر مورد اندازه گیری شد. مدت 4 ساعت پخت شرایط خوبی را نشان داد. در مرحه بعد نمونه a در دماهای 1200 و 1250 و 1300 و 1350 و 1400 و 1450 و 1500 و 1550 و 1600 درجه سانتی گراد هر کدام به مدت 4 ساعت پخته شد و آزمایشات مربوطه انجام گرفت ، دمای 1400 حداقل تخلخل کلی و تراکم مناسب را نشان داد. مطالعات میکروسکوپ الکترونی در مورد تمام نمونه های b صورت گرفت و میزان، شکل و توزیع تخلخل کلی مشاهده شد. از دستاوردهای جالب این مشاهدات آن بود که فازارزنده مولیت تمایل دارد در جوار سطوح داخلی تخلخل گسترش یابد، شاید به این دلیل که سطح درونی حفره یک منطقه پرانرژی است و شرایط ترمودینامیکی بهتری برای استحاله فازی و جوانه زنی مولیت از زمینه شیشه ای وجود دارد، احتمالا" سهولت رشد کریستالهای سوزنی شکل مولیت در فضای آزاد درون تخلخل نیز موثر است . این مسئله تا آنجا که مطالعات ما صورت گرفته در هیچ مقاله علمی گزارش نشده است و ازنظر علمی جالب توجه و حائز اهمیت بوده و ازنظر کاربردی معیار ارزشمندی برای کنترل اندازه و توزیع تخلخل را مطرح میسازد، حال آنکه تخلخل اکثرا" بعنوان عامل منفی در استحکام مواد نسوز مطرح بوده است . در بخش دیگری از مطالعات پروژه سه نقطه نظر دیگر در تغییر ترکیب مواد در شرایط پخت c 1300 درجه سانتیگراد و 4 ساعت مورد ارزیابی قرار گرفت . اول آنکه نمونه b با 8و 15 و 30 درصد گرافیت تهیه و در محیط احیائی پخته شد. گرافیت بیشتر موجب افزایش تخلخل و کاهش وزن مخصوص گردید. دوم آنکه به شاموت آرژیلیت درصدهای مختلف 5ˆ17 و 5ˆ19 و 25 و 35 درصد خاک چسبنده آباده اضافه و زینتر گردید . افزایش خاک چسبنده کاهش تخلخل و افزایش وزن مخصوص را به همراه داشت . سوم آنکه مخلوط شاموت سمیرم در سه نوع دانه بندی ریزو متوسط و درشت همراه با 20 خاک چسبنده آباده تهیه و پس از پخت مشخص گردید که دانه بندی درشت شاموت تراکم پذیری بهتری دارد. برای تکمیل اطلاعات پخت اولیه خاک نسوز سمیرم شاموت نشده در دو دمای 1300 c درجه سانتیگراد و 1450 c درجه سانتیگراد بمدت 4 ساعت صورت گرفت که انقباض شدید و حالت تاب برداشتگی و ترک در نمونه ها در نتیجه خروج آب هیدراته ظاهر شد و پخت دمای پائین تر تراکم بهتری نشان داد. این خود دلیلی بر تولید نسوزهای شاموتی در دو مرحله پخت اولیه و ثانویه می باشد. بررسی مقایسه یافته های آزمایشی نمونه b با پیش بینی مدلهای موجود انجام گرفت . تغییرات تخلخل در دمای ثابت و زمانهای متفاوت سیستماتیک نبوده و در مورد زمان ثابت دماهای متفاوت ، در نهایت رابطه ارائه شده توسط آقای دکتر احمد منشی بصورت زیر بهترین انطباق را نشان داد. p=16.8981 exp