بررسی استحکام مکانیکی ژئوپلیمر های سنتز شده بر پایه متاکائولن بر اساس نوع مواد اولیه ی انتخاب شده و نحوه ی عملکرد آن ها با افزودن منبع اضافی سیلیس آمورف با واکنش پذیری بالا از طریق خاکستر سبوس برنج هدف اصلی این پروژه است. بررسی مقادیر استحکام فشاری و خمشی با درصد های مختلف خاکستر سبوس برنج در دو حالت دما پایین و دما بالا و سرعت های مختلف سرمایش صورت گرفت. نتایج به دست آمده بیانگر تکامل واکنش ژئوپلیمریزاسیون با افزودن خاکسترسبوس برنج به نمونه های پایه متاکائولن است که مقادیر استحکام به دست آمده در تمامی حالات موید این موضوع نیز بودند. صرف نظر از مقدار خاکستر سبوس برنج، تصاویر به دست آمده از نمونه های سنتز شده نشان از یک ساختار همگن و یکنواخت دارند. از عوامل مهمی که بر خواص مکانیکی نهایی تأثیر قابل توجهی داشتند می توان به مقدار خاکستر سبوس برنج به کار رفته و نحوه ی توزیع تخلخل و مقدار مواد واکنش نکرده در نمونه ها اشاره کرد. 3 مقادیر مختلف 5، 10 و 15 درصد وزنی خاکستر شلتوک برنج جهت تقویت نمونه های پایه ژئوپلیمری استفاده شد. خاکستر شلتوک برنج به دلیل ساختار متخلخل و پوزولانی که دارا است واکنش منبع جامد را با محلول قلیایی فعال ساز افزایش داده و خواصی همچون پایداری حرارتی و استحکام مکانیکی نمونه ها را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.

دو شکل تیتانات آلومینیوم یا تیالیت دارای ضریب انبساط حرارتی پایین (?25-1000 ~1×10-6k-6)، رسانایی حرارتی پایین (wm-1 k-15/1-9/0)، مقاومت به شوک حرارتی عالی (wm-1 500 ~) و دمای ذوب بالا (oc 1860) است. این ویژگی ها تیالیت را برای کاربردهایی که نیازمند شوک پذیری بالا و عایق حرارتی خوب است، مناسب ساخته است. مقاومت به شوک حرارتی عالی تیالیت آن را بعنوان یک ماده دیرگداز و برای کاربردهایی در مهندسی متالورژی و خودرو جذاب می سازد. جایی که عایق حرارتی مورد نیاز است، مانند قسمت های مختلف ساختمان موتورهای احتراق داخلی ، تیالیت یک ماده مهندسی خوب است. همچنین در اجزای قطعات الکتریکی دما بالا، که هم عایق بودن حرارتی و هم شوک پذیری نیاز است کاربرد دارد. دو مشکل اصلی تیتانات آلومینیوم، استحکام مکانیکی پایین آن به علت حضور ریزترک های ناشی از ناهمسانگردی انبساط حرارتی شدید آن و ناپایداری حرارتی و تجزیه آن به al2o3وtio2 در محدوده دمایی c° 1280-750 است. به این منظور از افزودنی های مختلفی استفاده می شود تا استحکام مکانیکی و پایداری آن افزایش یابد. با توجه به آنکه اکسید منیزیم یکی از موثرترین افزودنی ها در پایدارسازی تیتانات آلومینیوم است و مولایت استحکام مکانیکی مناسبی دارد، در تحقیق حاضر کامپوزیت های تیتانات آلومینیوم- مولایت از طریق سینتر واکنشی و بر اساس واکنش al2(1-x)mgxti1+xo5 + mullite sio2 + tio2+al2o3+mgo ? تهیه شد. اولین هدف رسیدن به ساختاری ریز دانه به کمک سینتر مایکروویو، کاهش یا حذف ریزترک های زیان بار و افزایش استحکام مکانیکی و دیگری، پایداری حرارتی بلندمدت تیتانات آلومینیوم و جلوگیری از تجزیه حرارتی آن بود. به این منظور اثر افزودنی مولایت و اکسید منیزیم روی خواصی نظیر چگالی، تخلخل، استحکام مکانیکی و پایداری حرارتی مطالعه شد. همچنین برای شناسایی ترکیب فازهای تشکیل شده، آنالیز پراش اشعه ی ایکس انجام شد. ریزساختار نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی مشاهده شد. بررسی ها نشان داد که کامپوزیت های به دست آمده دارای ساختاری ریز دانه (m?1? متوسط اندازه دانه)، استحکام مکانیکی بالا (4/2±3/62) و پایداری بلند مدت پس از طی 100 ساعت آنیلینگ میباشند

در این پژوهش به بررسی تهیه هیدروکسی آپاتیت نانو بلورین با استفاده از منابع طبیعی (کرال) پرداخته و عملکرد آن به عنوان ماده جاذببه منظور حذف یون های فلزات سنگین نیکل، بیسموت و آرسنیک از محلول های آبی بررسی شده است. در این پژوهش از روش سنتز هیدروترمال برای تهیه هیدروکسی آپاتیت استفاده شده است. برای بررسی نوع و خواص فاز یا فازهای سنتز شده آزمون های مختلفی مانند xrd،ft-irو betانجامشدند و ریزساختار محصول نیز توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. پس از آن آزمون های جذب به وسیله پودر هیدروکسی آپاتیت نانو بلورین به دست آمده به عنوان ماده جاذب برای حذف یون های فلزات سنگین از محلول های آبی انجام شدند. همچنین اثر عوامل مختلفی از جمله تغییرات غلظت اولیه، دما، زمان تماس جاذب با محلول، میزان جاذب و phبر فرآیند جذب مورد بررسی قرار گرفت.بررسی های ترمودینامیکی و سینتیکی فرآیند جذب یون-های نیکل و بیسموت با استفاد از روابط ترمودینامیکی ومدل های سینتیکی مختلف انجام شد و نتایج نشان داد که داده های جذب با مدل شبه مرتبه دوم سازگاری بهتری دارند. همچنین از مدل نفوذ بین ذره ای برای تعیین سرعت جذب اولیه استفاده شد. افزون بر این، اطلاعات به دست آمده از فرآیندجذب یون های نیکل و بیسموت با تک دماهای جذب مختلف مانندتک دمای لانگمیر، فرندلیش و dkr انطباق داده شدند و مشخص شد که سازوکار جذب تک لایه (تک دمای لانگمیر) سازگاری بیشتری با فرآیند های جذب دارد. نتایج فرآیند جذب برای یون های آرسنیک نشان داد که جذب برای آرسنیک اتفاق نمی افتد و مشخص شد که علت این امر ویژگی های سطحی ماده جاذب و ماهیت یون-های آرسنیک است. در نهایت از یک روش رسوب دهی شیمیایی بر پایه تشکیل ساختار آپاتیتی برای حذف یون های پنج ظرفیتی آرسنیک استفاده شد و نتایج نشان داد که این روش قادر به حذف کامل یون های آرسنیک از محلول آبی است.

در این پروژه لعاب ضد باکتری با دو روش متفاوت ساخته و خواص ضد باکتریایی آن مورد بررسی قرار گرفت. در روش اول، لعاب لوستری با افزودنی اکسید نقره، نیترات نقره و اکسید مس در محیط هیدروژن و مونواکسید کربن و در دمای 920 تا 950 درجه سانتی گراد تولید شد و ویژگی ضدباکتریایی آن در مقابل باکتری e.coli و استافیلوکوکوس اپیدرمیس مورد بررسی قرار گرفت. در روش دوم از کاشی لعاب دار به عنوان پایه استفاده شد، یک لایه نازک از سل اکسید تیتانیم با ترکیب آناتاز بر روی کاشی اسپری و سپس در دمای بین 800 تا 900 درجه سانتی گراد کلسینه شد، سپس رسوب دهی نقره با ریختن محلول نیترات نقره بر سطح آن و قرار گرفتن تحت نور فرابنفش انجام شد. ویژگی ضد باکتریایی مناسبی در هردو روش بدست آمده و اثر عوامل مختلف بر آن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین آزمون جلوگیری از تشکیل لایه زیستی نشان داد که نمونه هایی با ویژگی ضدباکتریایی بالاتر نتیجه بهتری از خود نشان می دهند. با توجه به این دو آزمون مشخص شد که نمونه های تولید شده با روش دوم دارای ویژگی ضد باکتریایی بهتری هستند. تشکیل و تخمین اندازه ذرات تشکیل شده در هر دو روش توسط آزمون پراش پرتو ایکس و uv-vis انجام گرفت، همچنین ریزساختار نمونه ها توسط آزمون sem مورد مطالعه قرار گرفت.

چکیده حضور فلزات سنگین در پسماند و فاضلاب های روان یکی از مشکلات اساسی است که باعث بروز مشکلات شده و بر روی سلامتی انسان، جانداران موجود در آن اقلیم و گیاهان تاثیر می گذارد. حذف فلزات سنگین به وسیله فرآیند جذب و رسوب دهی به عنوان سازوکارهای عمومی کاهش آسیب ناشی از فلزات سنگین مورد توجه است. در این پژوهش امکان ارزیابی حذف یون های pb2+، cd2+ وni2+ از محلول های آبی به وسیله نانو بلورک های هیدروکسی آپاتیت بررسی شد. همچنین تاثیر عامل های فرآیند جذب مانند غلظت اولیه یون، جرم جاذب، دما، اندازه بلورک ها و ph مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت اولیه یون مورد بررسی، دما و همچنین ph ظرفیت جذب افزایش یافته و با افزایش اندازه بلورک ها و جرم ماده جاذب، ظرفیت جذب یون های pb2+، cd2+ وni2+ توسط هیدروکسی آپاتیت نانوبلورین کاهش می یابد. همچنین دیده شد که اطلاعات تعادلی جذب به دست آمده، از مدل لانگمیر بهتر از مدل های فرندلیش و dkr پیروی می کنند و بیشینه ظرفیت جذب به دست آمده به وسیله مدل تک دمای جذب لانگمیر به ترتیب برای pb2+، cd2+ وni2+ برابر با 286/714، 857/142 و 170/46 میلی گرم بر گرم است. تک دما جذب لانگمیر رسم شده نشان داد که مقدار فلز سنگین جذب شده بر روی نانو بلورک های هیدروکسی آپاتیت به صورت pb2+> cd2+> ni2+ کاهش می یابد. عامل های گوناگون ترمودینامیک، چون ?g° ،?h° و ?s° محاسبه شد. عامل های ترمودینامیکی اندازه گیری شده در سیستم جذب در نظر گرفته شده، نشان داد که برای تمام یون ها فرآیند جذب به صورت طبیعی خودبخود و گرماگیر می باشد. این پژوهش نشان داد که هیدروکسی آپاتیت نانو بلورین می تواند به عنوان یک جاذب موثر و دوست دار محیط زیست برای حذف فلزات سنگین دو ظرفیتی سرب، کادمیم و نیکل از محلول های آبی مورد استفاده قرار گیرد.

در این پژوهش تأثیر افزودن ذرات کاربیدسیلیسیوم (sic) بر پایداری دوغاب های آلومینا-زیرکون و رفتار سینتر کامپوزیت های آلومینا-مولایت-زیرکونیا-کاربیدسیلیسیوم (amzs) حاصل بررسی شد. برای انجام پژوهش، ابتدا دوغابی پایدار با 40 درصد حجمی از آلومینای ریزدانه، زیرکون و کاربیدسیلیسیوم با استفاده از افزودنی دولاپیکس تهیه و سپس ریخته گری شد. از درصدهای مختلف افزودنی دولاپیکس استفاده شد. پایداری دوغاب های کلوییدی آلومینا-زیرکون-کاربیدسیلیسیوم با اندازه گیری توزیع اندازه ذرات، رئولوژی، سرعت ریخته گری، مقدار افزودنی جذب شده، ارتفاع رسوب و پتانسیل زتا ارزیابی شد. نتایج نشان دادند که ذرات sic مقدار پتانسیل زتای دوغاب ها، ارتفاع رسوب و همچنین متوسط اندازه ذرات آنها را کاهش داد. همچنین نتیجه گیری شد که پایداری دوغاب های آلومینا-زیرکون- sicبا 20% حجمی ذرات sic و 5/0% وزنی دولاپیکس در ماده خشک بهینه شد و افزایش بیشتر sic پایداری دوغاب ها را کاهش داد. تأثیر افزودن ذرات sic بر چگالی، ریزساختار، ویژگی های مکانیکی و رفتار شوک حرارتی کامپوزیت های آلومینا-مولایت-زیرکونیا-کاربیدسیلیسیوم ریخته گری شده بررسی شد. فرایند سینتر در دو مرحله انجام شد: ابتدا در ?c1600 به مدت 2 ساعت و سپس در ?c1500 به مدت 5 ساعت. چگالی و تخلخل، فازهای بلوری و ریزساختار پس از سینتر تعیین شد. همچنین ویژگی های شوک حرارتی، استحکام، چقرمگی و سختی کامپوزیت های تهیه شده اندازه گیری شد. فرایند سینتر دو مرحله ای کامپوزیت های amzs موجب کاهش اندازه ذرات و افزایش چگالی آنها شد. بیشترین مقدار چقرمگی (mpam1/2 13/8) و کمترین اندازه دانه ها با 20% حجمی sic حاصل شد. sic موجب بهبود مقاومت به شوک حرارتی کامپوزیت های آلومینا-مولایت-زیرکونیا-کاربیدسیلیسیوم پس از 10 سیکل حرارتی در ?c1000 شد. تأثیر افزودن نانوذرات sic نیز بررسی شد. استفاده از 10% حجمی نانو کاربیدسیلیسیوم موجب افزایش استحکام (از 167 به 276 mpa)، سختی (از 945 به 1107 kgf/m2) و چقرمگی (از 7/7 به 36/9 mpam1/2) کامپوزیت ها شد. از سوی دیگر، تئوری های لایه مضاعف الکتریکی ارائه و مطابقت خوبی میان ویژگی های پایداری در حالت تئوری و تجربی مشاهده شد.

در این پروژه به بررسی امکان تهیه کامپوزیت مولایت- سیلیکون کاربید به روش سینتر دو مرحله ای و مقایسه آن با سینتر معمولی پرداخته شده است. بدین منظور برای سینتر معمولی، نمونه ها در دماهای گوناگون و به مدت 5 ساعت در هر دما سینتر شده و برای سینتر دو مرحله ای، مرحله اول در شرایط حرارت دهی با سرعت ثابت به منظور دست یابی به چگالی اولیه بالا و مرحله دوم با نگهداری نمونه ها در دمایی پایین تر، جهت افزایش چگالی بدون رشد دانه، انجام شده است. آزمایش های انجام شده برای تعیین دماهای بهینه طراحی شده اند. مشخص شده است که دمای 1650 درجه سانتی گراد برای مرحله اول به دلیل بیشترین سرعت تراکم مناسب است. همچنین سینتر همدما در دمای 1550 درجه ساتتی گراد و در مدت زمان های گوناگون به منظور جلوگیری از نفوذ سطحی و بهبود چگالی انجام شد. میانگین اندازه دانه نمونه های تقریبا چگال (95 درصد چگالی تئوری) تهیه شده به روش سینتر معمولی، با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، حدود 8/4 میکرومتر محاسبه شد. به هرحال، در فرایند سینتر دو مرحله ای، میانگین اندازه نهایی دانه (حدود 45/1 میکرومتر) 5/3 مرتبه نسبت به سینتر معمولی کاهش نشان می دهد. علاوه بر این، استحکام خمشی سه نقطه ای نمونه های سینتر شده به روش دو مرحله ای در چگالی یکسان 95 درصد، به دلیل اندازه دانه کوچک تر، تاحدود 15 درصد نسبت به سینتر معمولی و از 520 به 600 مگاپاسکال بهبود پیدا کرده است.

در این تحقیق ساخت ممبرانهای نامتقارن متخلخل هیدروکسی آپاتیتی به روش ریخته گری دوغابی بررسی شد. به این منظور برخی از عوامل موثر بر اندازه و درصد تخلخل بدنه های تهیه شده به روش ریخته گری دوغابی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش اندازه گیری پتانسیل زتا بر روی سوسپانسیون های رقیق پراکنده شده با چهار ماده پراکنده ساز مختلف انجام پذیرفت و در نتیجه ماده تایرون به عنوان بهترین پراکنده ساز انتخاب و مقدار بهینه آن نیز از طریق آزمایش رسوب گذاری تعیین شد. سپس سوسپانسیون های تهیه شده با مقدار بهینه ماده پراکنده ساز به داخل قالب گچی ای که تنها از یک جهت توانایی جذب آب داشت ریخته شد. تاثیر چینش قالب و نیروهای محرکه تراکم در ریخته گری دوغابی هیدروکسی آپاتیت بر ایجاد ریزساختار نامتقارن در نمونه های خام و سینتر شده مطالعه و همچنین تاثیر مقادیر مختلف چسب، ماده جامد و ضریب جذب قالب گچی بر ریز ساختار نهایی بررسی شد. تمامی نمونه ها پس از خشک شدن، در سه دمای ?c 1000 ، 1100و 1150 سینتر شدند و تاثیر دمای سینتر بر ریز ساختار بررسی شد. همچنین برای بررسی تاثیر تمامی عوامل، بر چگالی و درصد حجمی تخلخل ها از روش اندازه گیری چگالی ارشمیدس استفاده شد. ریز ساختار، اندازه میانگین دانه ها و تخلخل ها و درصدسطحی آنها در نمونه ها به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و با استفاده از نرم افزار پردازش تصویر imagej مورد مطالعه قرار گرفت. با بررسی تمام عوامل مشخص شد که سوسپانسیونی با شرایط: wt% 10 ذرات هیدروکسی آپاتیت، wt% 9/1 ماده پراکنده ساز تایرون و wt% 2 چسب pva، که در قالب شماره 2 با ضریب جذب آب متوسط( m2/min 6-10× 25/12) ریخته و در دمای c?1000 سینتر شده است منجر به ساخت ممبرانی با ریز ساختاری همگن و با بیشترین تخلخل باز شد.

هیدروکسی آپاتیت اصلی ترین جزء مینرالی تشکیل دهنده استخوان و دندان است. اما، خواص مکانیکی ضعیف آن در حالت تک فاز، کاربردهای قطعات ساخته شده برای استفاده به عنوان استخوان تحت بار را به شدت محدود کرده است. در این پژوهش از نانوذرات آلومینا و میکروذرات تیتانیم به منظور بهبود خواص مکانیکی بدنه های هیدروکسی آپاتیتی استفاده شده و اثر حضور آلومینا و تیتانیم بر خواص مکانیکی و ریزساختار هیدروکسی آپاتیت مورد بررسی قرار گرفته است. پس از سنتز هیدروکسی آپاتیت به روش همرسوبی، آنالیز پراش پرتو ایکس بر روی مواد اولیه انجام شده و شکل و اندازه ذرات آلومینا و تیتانیم با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. پس از طراحی آزمایش ها به روش تاگوچی و با استفاده از آرایه ارتوگونال l9، با در نظر گرفتن درصد آلومینا (3، 5 و 7 درصد وزنی)، درصد تیتانیم (5، 10 و 15 درصد وزنی) و دمای زینتر کردن (1100، 1150 و 1200 درجه سانتیگراد) به عنوان فاکتورهای کنترل کننده، مواد اولیه در محیط استون با استفاده از بالمیل مخلوط شده و پس از خشک شدن، تحت پرس تک محوره و متعاقباً پرس ایزواستاتیک سرد با فشار 180 مگاپاسکال قرار گرفت. نتایج برای مشخصه های کیفیت درصد انقباض، درصد تخلخل های باز، درصد نسبی تجزیه، اندازه دانه، استحکام خمشی، سختی و چقرمگی به کمک روش های استاندارد و anova در تحلیل تاگوچی مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته و ضمن تعیین سهم مجزای هر فاکتور برنتایج، شرایط بهینه برای هریک از مشخصه های کیفیت تعیین شد. محاسبات نشان داد در شرایط بهینه اندازه دانه های هیدروکسی آپاتیت 16/0±25/0 میکرومتر خواهد بود. استحکام خمشی بدنه ها نیز در شرایط بهینه برابر با 07/1±12/27 مگاپاسکال برآورد شد. همچنین، محاسبات نشان داده که سختی در شرایط بهینه برابر با hv 23/18±78/207 خواهد بود. چقرمگی قطعات زینتر شده در حالت بهینه نیز mpa.m1/2 10/0±42/2 برآورد شد. در پایان آزمون تأیید برای استحکام خمشی عنوان مهمترین مشخصه کیفیت انجام شد. علیرغم انحراف نتیجه آزمون تأیید از مقدار برآورد شده، عدد به دست آمده بالاترین مقدار برای استحکام خمشی بوده و بیشترین مقدار را نسبت به تمام نمونه ها اختیار کرد.

چکیده : در این پژوهش اثر افزودن نانولوله های کربنی به زمینه های شیشه سرامیکی مورد بررسی قرار گرفت. نانولوله های کربنی دسته نوظهوری از مواد با خواصی استثنایی از قبیل مدول الاستیک بسیار بالا، استحکام کششی فوق العاده، قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی بی نظیر هستند که آن ها را از تمامی مواد موجود متفاوت ساخته است. همچنین نسبت طول به عرض بالای این مواد آن ها را نماینده های مطلوبی برای استفاده به عنوان تقویت کننده قرار داده است. از طرفی شیشه سرامیک ها غالبا دارای خواص مکانیکی ضعیفی هستند که کاربردهای آن ها را محدود ساخته است. بنابراین می توان با وارد نمودن نانولوله های کربنی به داخل زمینه های شیشه سرامیکی از اثرات تقویت کنندگی فوق العاده آن ها استفاده نمود. در کار حاضر نانولوله های کربنی چند جداره در نسبت های حجمی مختلف به زمینه شیشه سرامیک کوردیریتی افزوده شد. نانولوله ها به صورت شیمیایی و فرآوری اسیدی، از نظر سطحی عامل دار شدند تا قابلیت پخش شدن آن ها بهبود یابد. در ادامه با استفاده از روش های مکانیکی نظیر اولتراسونیک کردن و همزدن شدید با زمینه شیشه سرامیکی مخلوط شد. قطعات کامپوزیتی با استفاده از روش پرس تک محوره و تحت فشارهای mpa45 شکل داده شد و در کوره الکتریکی تحت اتمسفر نیتروژن سینتر شد. اندازه گیری خواص مکانیکی قطعات به دست آمده نشان داد که کامپوزیت های حاوی 5% حجمی cnt به ترتیب 25% و 45% افزایش در استحکام خمشی و چقرمگی شکست نشان دادند. همچنان بررسی خواص الکتریکی نیز ثابت نمود که به جز کامپوزیت دارای 15% حجمی cnt سایر کامپوزیت ها عایق الکتریسیته بوده و دارای هدایت الکتریکی بسیار پایینی هستند.

نانوکامپوزیت مس- نقره به روش آلیاژسازی مکانیکی سنتز و ویژگی های مکانیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. محلول جامد ag-cu از طریق آسیاب کردن متوالی در زمان های مختلف 5-30 ساعت تهیه گردید و توسط روشهایxrd، sem وsta برای ترکیب هایcu-3.64%atagوcu-20%atag و cu-80%atag مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مکان پیک های مس و نقره با افزایش زمان آسیاب تغییر می کنند. همچنین با حرارت دادن تا دمای 673k محلول جامد فوق اشباع به نانو کامپوزیت مس ونقره تجزیه می شود که توسط xrdو sem بررسی شد. همچنین نتایج xrd نشان می دهد که با انجام عملیات حرارتی اندازه دانه ها افزایش می یابد اما اندازه دانه ها در محدوده نانومتر باقی می ماند. همچنین نتیجه می شود که با تشکیل نانوکامپوزیت مس و نقره در ریزساختار، استحکام فشاری نمونه ها افزایش یافته است. همچنین نتیجه می شود که با تشکیل نانوکامپوزیت مس و نقره در ریزساختار،رسانش الکتریکی آن ها کاهش می یابد. نتایج نشان می دهد که ترکیب cu-20%atag بیشترین استحکام را دارد و ترکیب cu-80%atag بیشترین رسانش الکتریکی را دارد.

نانو نقره به علت برتری بر سایر نانو مواد، به عنوان عامل ضدباکتری در زمینه پلیمری که به عنوان ماده اولیه برای تولید قطعات رایانه بکار ‏می رود، مورد استفاده قرار گرفت. به این منظور نانو نقره توسط یک ماده حامل به زمینه پلیمری افزوده شد. زئولیت به علت داشتن ویژگی ‏تعویض کاتیونی مناسب و دارا بودن حفرات با شکل و اندازه منظم در اندازه نانومتری به عنوان ماده حامل انتخاب شد. در مرحله اول نقره ‏از طریق تعویض کاتیون وارد شبکه زئولیت شد. به این منظور پودر زئولیت به محلول نیترات نقره اضافه و همزده شد. برای یافتن شرایط ‏بهینه و بیشترین مقدار نقره وارد شده به زئولیت، این آزمایش در ‏ph‏ ، غلظت و زمان‎ ‎های تبادل یون گوناگون انجام شد. برای‎ ‎تعیین میزان ‏نقره تبادل یون شده، نمونه ها توسط طیف سنجی جذب اتمی(‏aas‏) مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین طیف سنجی پراش پرتو ‏ایکس(‏xrd‏) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(‏sem‏) از نمونه ها تهیه شد. بیشترین مقدار نقره وارد شده به زئولیت، 81/7 درصد ‏وزنی نسبت به وزن زئولیت معادل 1/78 میلی گرم به ازای 1 گرم زئولیت بود. در مرحله بعد پودر زئولیت دارای نانوذرات نقره با ‏درصدهای وزنی گوناگون به زمینه پلیمری افزوده شد و در انتها نمونه های بدست آمده توسط آزمایش‎ ‎های ضدباکتری مورد بررسی قرار ‏گرفتند. نمونه حاوی ذرات زئولیت با بیشترین میزان نقره (1/78 میلی گرم به ازای 1 گرم زئولیت) بیشترین اثر ضدباکتری را داشت. در این ‏نمونه، پس از 24 ساعت تعداد کلونی های باکتری ‏e.coli‏ از 104×6/1 به 102×1 عدد و تعداد کلونی های باکتری ‏st.au‏ از 104‏?‏4 به ‏‏102‏?‏2/2 عدد رسید.‏

در این پژوهش نانو ذرات تیتانیا به روش سل ژل سنتز شده و تاثیر دوپنت si,zr برساختار، مورفولوژی، خواص نوری و خواص فتوکاتالیستی توسط آنالیزهای مختلفی از قبیل xrd,uv-vis,sem,tem مورد مطالعه قرار گرفته است.نتایج حاصل نشان می دهد که اضافه کردن ناخالصی ها ناتیر بسیار مهمی بر پایداری فاز آناتاز،کریستالیته و اندازه ذرات تیتانیا دارد. استحاله آناتاز به روتایل توسط کاتیون های در دماهای بالا (900-500 درجه سانتیگراد) ممانعت شده و34% فاز آناتاز در دمای 1000 درجه سانتیگراد بدست آمد. برای بررسی خواص فتوکاتالیستی و میزان تجزیه شدن تحت نور مرئی از آلاینده متیلن اورانژ استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که افزودن si20% و zr15% از بیشترین میزان تجزیه شدن برخوردار است.

هدف از انجام این پروژه سنتز نانو کامپوزیت های بر پایه ti5si3 با جایگزینی اتم هایsi باal به روش mashs و بررسی تأثیرal بر ویژگی های فازی و ریز ساختاری محصول نهایی بود. برای این منظور از فرمول 5ti+3(1-x)si+3xal استفاده شد. مواد اولیه مورد استفاده(ti,si,al) با نسبت استوکیومتری مشخص (1، 8/0، 6/0، 4/0، 2/0، 0x=) توزین و در زمان های 3 و 6 ساعت تحت عملیات فعال سازی مکانیکی در اتمسفر آرگون قرار گرفتند. ضمن اینکه به منظور بررسی رفتار سیستم در صورت عدم کاهش مقدار سیلیسیم، ترکیب ti48si29al23 با اضافه کردن wt.%20 آلومینیم به ترکیب 0x= تهیه شد. در ادامه پودرهای آسیا شده به وسیله پرس تک محور فشرده شده و در کوره تحت اتمسفر آرگون فرآیند سنتز را پشت سر گذاشتند. درنهایت نمونه ها تحت آنالیزهای xrd و sem قرار گرفتند. ضمن اینکه دمای احتراق نمونه های سنتز شده توسط پیرومتر اندازه گیری شد. در الگوی xrd نمونه های سنتز شده با ترکیب 0x= تنها پیک های ti5si3 قابل شناسایی بود. این پیک ها برای نمونه 2/0x= نسبت به نمونه 0x= به سمت زوایای کوچکتر منتقل شدند، که نشان دهنده تشکیل محلول جامد ti5(si,al)3 بود. آنالیز edax تهیه شده از نمونه هم حضور مقادیر قابل توجه al را در ترکیب ti5si3 ثابت کرد. با افزایش بیشتر مقادیر al در ترکیب از شدت پیک های ti5si3 کاسته شد و پیک های ترکیب های ti3al ,tial ,tial3 نیز در الگو ظاهر شدند. ضمن اینکه انتقال پیک ها بعد از 4/0x= به دلیل رسیدن حلالیت به حد اشباع خود متوقف شد. حضور al در سیستم سبب کاهش دمای احتراق نمونه ها از حدود 1870 به کمتر از 1150 درجه سانتیگراد با افزایش x از 0 تا 1 شد. محاسبه اندازه بلورک ها حاکی از کاهش اندازه آن ها به زیر nm 100 در تمامی نمونه های سنتز شده به روش mashs بود، در حالی که این مقدار برای نمونه های سنتز شده به روش shs، در حدود nm 140 محاسبه شد. تصاویر sem تهیه شده از نمونه ها نشان دهنده ریزساختار یکنواخت تر نمونه های سنتز شده به روش mashs نسبت به نمونه های سنتز شده به روش shs بود. عملیات آسیاکاری سبب کاهش دمای لازم برای شروع واکنش از بالاتر از °c 1200 به حدود c° 900 برای ترکیب 0x= شد. با بهینه یابی شرایط همچون زمان آسیا و مقدار al چگالی نمونه ها تا 87% چگالی تئوری افزایش پیدا کرد.

با معرفی و ساخت غشای مناسب می¬توان شرایط جدایش پروتئین را بهبود بخشید. در این پژوهش با اصلاح سطح نانوالیاف پلی¬کاپرولاکتام (نایلون 6) توسط نانو ذرات باردار هیدروکسی آپاتیت غیراستوکیومتری (nhap) مواضع فعالی در نانوغشا به¬منظور افزایش قابلیت جذب پروتئین ایجاد شده است. نانوذرات nhap با پتانسیل الکتریکی مثبت، نیروی محرکه برای جذب پروتئین¬ها با بار مخالف را فراهم خواهند ساخت. برای تغییر در استوکیومتری و همچنین اثر آن بر بار الکترواستاتیکی ذرات hap از اتم¬های زیست¬سازگار روی (zn) استفاده شد. سنتز نانوذرات nhap دارای zn به¬روش رسوب محلول شیمیایی و تولید غشای کامپوزیت نایلون 6 / نانو ذرات nhap به¬روش الکتروریسی انجام شد. با مشخصه¬یابی نانوذرات nhap دارای مقادیر گوناگون zn (0، 2، 4، 6 و8 درصد اتمی به¬جای کلسیم) به¬کمک الگوی پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف سنجی فروسرخ (ftir)، طیف سنجی انرژی ایکس پراکنده شده (eds) و تصویر برداری به¬کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و عبوری (tem) و با اندازه¬گیری پتانسیل زتا ، مشخص شد که با افزودن 4 درصد اتمی zn در ساختار nhap (نانوپودر 4zh)، بیشترین پتانسیل در واحد سطح ذره ایجاد می¬شود. میانگین اندازه ذرات و پتانسیل زتای نانو ذرات بهینه به ترتیب برابر nm 42 و mv 9/5+ محاسبه شد. عوامل دستگاهی و پلیمری اثرگذار بر ریزساختار نانوالیاف در غشا شناسایی و مطالعه شدند. نتایج بهینه¬سازی شرایط آزمایش به روش طراحی ccd نشان داد که غلطت نایلون در محلول پلیمری بیشترین اثر را بر قطر الیاف و ریزساختار غشا دارد. ریزساختار مطلوب در شرایط بهینه الکتروریسی شامل نسبت درصدوزنی نایلون 6 به نانوذرات در محلول پلیمری (20/2)، ولتاژ اعمالی kv 5/17، فاصله نوک سوزن تا صفحه cm 10 و سرعت تزریق ml.h-1 5/0 به¬دست آمد. میانگین قطر الیاف، اندازه تخلخل، ضخامت غشا و استحکام کششی تر نانو غشا کامپوزیتی دارای نانو ذرات بهینه به ترتیب برابر nm 62 ±275، nm 50 ±339، ?m 5/0 ±4/35 و mpa 69/5 محاسبه شد. ایجاد سطح فعال و تخلخل¬های نانومتری در بستر غشا شرایط مناسبی را برای استفاده از غشا در شرایط جذب سطحی و فرایند فیلتر کردن فراهم ساخت. نتایج بررسی جذب سطحی پروتئین نشان داد که با افزودن نانوذرات بهینه4zh به غشا نایلونی، مقدار پروتئین جذب شده 70 درصد نسبت به نمونه تک فاز نایلونی افزایش یافت. مقدار پروتئین جذب شده با بار منفی مانند bsa و بار مثبت مانند lyz روی سطح غشا بهینه پس از 5 ساعت غوطه¬وری در محلول حاوی پروتئین به¬ترتیب برابر mg/cm2 12/0 و mg/cm2 02/0 بود. میزان جذب بالای غشای دارای نانو ذرات بهینه 4zh نسبت به سایر غشاهای سنجیده شده به¬دلیل فراهم شدن بیشترین اختلاف بار الکتریکی با پروتئین بود. بررسی سینتیک و ترمودینامیک جذب سطحی نشان داد که فرایند جذب از معادله درجه دوم پیروی می¬کند و جذب پروتئین برسطح غشا به¬صورت فیزیکی است. نتایج نشان داد که مدل تک-دمای لانگمویر سازکار جذب سطحی را بهتر از مدل فروندلیش توصیف می¬کند. مطالعات رفتار فیلتر کردن پروتئین bsa توسط غشا بهینه نشان داد که سازکار بسته¬شدن حفرات در بازه زمانی ابتدایی (کمتر از 15 دقیقه) از نوع کیک فیلتر، بازه زمانی میانی (15 تا 40 دقیقه) از نوع استاندارد و در بازه زمانی پایانی (40 تا 60 دقیقه) از نوع بسته¬شدن میانی است. نتایج نشان داد که غشای دارای نانوذرات بهینه 4zh با جذب mg/cm3 258 پروتئین bsa، بیشترین ظرفیت جدایش پروتئین را طی یک ساعت فیلتر کردن دارد. نتایج آزمون¬های واجذبی نشان داد که 75 درصد پروتئین¬های جذب شده، توانستند از سطح غشا جدا شده و به محلول بدون پروتئین منتقل شوند. محاسبات نشان داد که با انجام 5/4 ساعت فیلتر کردن امکان جدا کردن پروتئین¬های به¬دام افتاده در غشا وجود دارد.

در این پروژه، در ابتدا پودرهای سیلیکون و سیلیکون کاربید با دانه بندی های مختلف انتخاب و با مقادیر گوناگونی در یک محیط غیر آبی مثل الکل پراکنده می شود. پس از اختلاط این پودرها، بایستی که با افزودن یک یا چند روانساز به میزان پایدار سازی مطلوبی از دوغاب دست یافت. سپس بررسی خواص رئولوژیکی مثل گرانروی، وزن لیتر، اندازه گیری های رسوب گذاری و همچنین پتانسیل زتا بر روی دوغاب صورت می گیرد. تأثیر اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرات، شکل و مورفولوژی ذرات، غلظت حجمی ماده جامد، نسبت اختلاط sic/si بر رئولوژی دوغاب و خواص خام بدنه مورد ارزیابی قرار می گیرد. سپس دوغاب تهیه شده در قالب گچی ریخته گری خواهد شد. بدنه ی خام ریخته گری شده پس از خشک شدن، در یک کوره اتمسفر کنترل نیتریدی جهت انجام عمل نیتریده شدن قرار می گیرد، تا با واکنش نیتروژن با این بدنه ها کامپوزیت های دو جزیی sic/si3n4 حاصل شود. پس از طی این مراحل، ریزساختار قطعات کامپوزیتی به دست آمده با ریخته گری دوغابی، توسط میکروسکوب الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار می گیرد تا تأثیر خواص رئولوژیکی دوغاب و فرایند نیتریده کردن بر روی ریزساختار قطعات تولید شده آشکار شود. هم چنین جهت مشاهده فازهای تشکیل یافته از روش پراش پرتو x (xrd) استفاده می شود. با توجه به اینکه سیلیکون (si) پودر ارزان و در دسترسی است و نیز به دماهای نیتریدی واکنشی پایینی نیاز دارد، اما از سوی دیگر هیدرولیز si در محیط آبی یکی از مشکلات استفاده از پودرهای سیلیکون است که در این پروژه بررسی خواهد شد.

کاربید سیلسیم یکی از مهمترین سرامیکهای مهندسی است. از سوی دیگر وجود پیوند کوالانت در این ماده باعث شده که به دست آوردن بدنه های سیلیکون کاربید و سینتر کردن این ماده منحصر به فرد به راحتی ممکن نباشد. به همین دلیل پژوهشهای زیادی برای سینتر کردن این ماده در دماهای هر چه کمتر صورت میگیرد. در این پژوهش چهار رویکرد برای تهیه بدنه متراکم کاربید سیلیسیم مورد توجه قرار گرفت. در رویکرد اول نظریه تغییر ترکیب فاز مایع مورد آزمون قرار گرفت. در رویکرد دوم تلاش شد تا با کمک فاز بین دانه ای کلسیم آلومینات بدنه متراکم کاربید سیلیسیم تهیه شود. در رویکرد سوم از این فاز بین دانه ای برای سینتر کاربید سیلیسیم در محیط نیتریدی استفاده شد و در رویکر چهارم بدنه کاربید سیلیسیم به روش ریخته گری تحت فشار شکل داده شد و مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان میدهند که به شرط پیروی سیستم از نمودارهای تعادلی فازی و وجود یک ترکیب واسط دیرگداز در کنار یک یوتکتیک میتوان از ترکیب یوتکتیک برای تامین فاز مایع بهره گرفته و سپس با مهندسی دانه بندی ترکیب فاز مایع را به گونه ای تغییر داد که ترکیب واسط دیرگدازی رسوب کند. نیز نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند که می توان در محیط نیتریدی در دمای 1680 درجه سانتی-گراد با 30% افزودنی به بدنه متراکم با تخلخل نزدیک صفر و استحکامی بیش از 430 مگاپاسکال دست یافت. در مورد بدنه هایی که تنها با افزودنی آلومینا و به روش ریخته گری تحت فشار تهیه شدند، نتایج نشان میدهند که مهمترین عامل در تهیه بدنه کاربید سیلیسیم به روش ریخته گری تحت فشار دانه بندی مواد است.

هیدروکسی آپاتیت یکی از معروفترین کلسیم فسفات ها می باشد که به عنوان جاذب در زمینه حذف آلاینده به کار برده می شود. در سالهای اخیر به فعالیت فوتوکاتالیستی این ماده نیز توجه شده است و بیان شده که با وارد شدن تیتانیم به ساختار این فعالیت افزایش می یابد. در پژوهش حاضر، با به کارگیری دو ماده اولیه به عنوان منبع تیتانیم و انجام آنالیزهای مورد نیاز روش بهینه برای ورود تیتانیم به ساختار تعیین شد. علاوه بر این اثر حضور تیتانیم در ساختار هیدروکسی آپاتیت بررسی شده و مقدار بهینه تیتانیم وارد شده در ساختار برابر با 05/0 xti= به دست آمد. در ادامه اثر ورود یون فلوئور بر ساختار تیتانیم هیدروکسی آپاتیت در این نسبت بررسی شد. با افزودن فلوئور به مقدار 25/0 فضاهای موجود برای این یون، ثابت شبکه کاهش یافته ولی در مقادیر بالاتر فلوئور ثابت شبکه افزایش می یابد که به دلیل تغییر مکان های قرار گرفتن تیتانیم است. قرص هایی از پودرهای تهیه شده ساخته شد و به مدت یک ساعت در دمای oc650 حرارت داده شد. مشخص شد که ویژگی های مکانیکی همه نمونه ها برای کاربرد مورد نظر در این پژوهش مناسب است. پس از تهیه نمونه ها ویژگی های جذبی و فوتوکاتالیستی این ماده بررسی و گزارش شده است. واکنشگاه مورد استفاده در آزمایش های جذب و فوتوکاتالیستی از نوع نیمه پیوسته و با سیستم برگشت بود. رنگ مورد استفاده در این پژوهش رنگ قرمز فعال است. نتایج نشان داد که ماده تهیه شده با تیتانیم جاذب مناسبی برای حذف رنگ هایی مانند رنگ قرمز فعال 141 به شمار می رود. افزایش تیتانیم به ساختار هیدروکسی آپاتیت درصد جذب رنگ مورد مطالعه را افزایش می دهد. ولی حضور فلوئور توانایی جذب این ترکیب را به شدت کاهش می دهد. در مورد خاصیت فوتوکاتالیستی نمونه تیتانیم هیدورکسی آپاتیت و تیتانیم هیدروکسی آپاتیت فلوئوردار(نسبت فلوئور: هیدروکسیل برابر با 1:3) عملکرد بهتری نسبت به سایر نمونه ها داشتند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در کار حاضر، بدنه های نیترید آلومینیومی توسط فرآیند پیوند واکنشی (‏‎rban‎‏) تهیه گردیده است. نمونه های مورد آزمایش از اختلاط پودر ‏‎ain‎‏ با درصدهای مختلف وزنی پودر فلزی ‏‎al‎‏ با دو موفولوژی پولکی و ذره ای و متوسط اندازه ذرات 10،20،30 و 40 میکرومتر تهیه و در کوره تیوبی در اتمسفر نیتروژن نیتریده گردیده است.نتایج نشان می دهد که در محدوده 25-15 درصد وزنی پودر فلزی بیشترین درصد تبدیل پودر ‏‎al‎‏ به فاز ‏‎ain‎‏ به دست می آید.اندازه گیری هدایت حرارتی نمونه ها نشان داد که هدایت حرارتی بدنه های ساخته شده با پودر فلزی با مورفولوژی پولکی با افزایش دما کاهش یافته ، در حالی که در بدنه های ساخته شده با پودر فلزی با مورفولوژی ذره ای هدایت حرارتی افزایش می یابد.

دراین تحقیق اثر عامل ‏‎ph‎‏ بر تشکیل رسوب کلسیم فسفاتها در چهار نسبت مولی ابتدایی ‏‎ca/p‎‏ بررسی شده است.