در این پروژه کامپوزیت لایه ای آلومینیوم/روی برای اولین بار به روش اتصال نوردی انباشتی در 10 سیکل تولید و خواص مکانیکی و تغییرات ریز ساختاری این کامپوزیت مورد ارزیابی قرار گرفت. با انجام این فرآیند، در نهایت کامپوزیتی با توزیع یکنواخت تکه های ورق روی در زمینه ی آلومینیوم با دانه بندی فوق ریز، بدست آمد. با افزایش تعداد سیکل های فرآیند، ضخامت لایه های روی و آلومینیوم کاهش یافت و ضخامت آنها به کمتر از 3 میکرون در سیکل دهم رسید. استحکام کششی و تسلیم این کامپوزیت در سیکل دهم، که طبق معیار تسلیم فون میزز متناظر با کرنش پلاستیک انباشتی 62/8 است، به ترتیب به مقادیر 372مگاپاسکال و300مگاپاسکال رسید. در مرحله ی دوم از آ نیل جزئی در بین هر سیکل فرایند استفاده شد. با انجام این فرایند(اتصال نوردی و آنیل پیوسته)، همراه با افزایش کیفیت اتصال ورق های آلومینیوم و روی و توزیع یکنواخت تر تکه های ورق روی در زمینه ی آلومینیوم، استحکام کششی و تسلیم کامپوزیت به ترتیب به مقادیر 410مگاپاسکال و350 مگا پاسکال رسید که بیشتر از مقادیر بدست آمده برای این کامپوزیت تولیدی با روش فرایند اتصال نوردی انباشتی است. درمرحله ی سوم و در راستای بررسی پایدار سازی دانه ریز شده در ساختار، از پخش نانو ذرات کاربید سیلیسیم به میزان یک درصد حجمی در فصل مشترک لایه ها استفاده گردید. در نهایت با بررسی سطوح شکست نمونه های کششی با میکروسکوپ الکترونی روبشی، مشخص شد با افزایش تعداد سیکل در هر فرایند از مقدار و عمق دیمپل ها در سطح کاسته شده و در سیکل های نهایی شکست یک حالت نرم برشی را به خود می گیرد.

فرآیند اغتشاشی اصطکاکی(fsp)، از جمله جدیدترین روش های تغییرشکل پلاستیک شدید می باشد که بر اساس فرایند جوشکاری اغتشاشی اصطکاکی توسعه یافته است. علیرغم حساسیت بالای آلیاژ7075 به عملیات پیرسختی، بدلیل نوپا بودن فرآیند اغتشاشی اصطکاکی پژوهش های اندکی در راستای بررسی تأثیر عملیات حرارتی بر روی ریزساختار و خواص آلیاژهای رسوب سخت شونده تحت فرآیند اغتشاشی اصطکاکی انجام گرفته است. هدف از پژوهش حاضر، مطالعه اثر دما و زمان پیرسازی پس از فرایند اغتشاشی اصطکاکی بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم 7075 می باشد. بدین منظور آلیاژ فوق پس از اعمال فرآیند اغتشاشی اصطکاکی تحت عملیات پیرسازی مصنوعی در دماهای 80 و 120 درجه سانتیگراد و بازه های زمانی انتخابی 4 تا 96ساعت قرار گرفت. ریزساختار نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی و نمودراهای سختی حاصل نیز به کمک ریزسختی سنج ویکرز بررسی گردیدند. نتایج بررسی ریزساختار و ریزسختی نشان می دهد که فرایند اغتشاشی اصطکاکی باعث ایجاد ریزدانگی موثری در ناحیه تحت اغتشاش و توزیع همگن اندازه دانه در این ناحیه می گردد بطوریکه اندازه دانه ای در محدوده 4-5 مبکرومتر بدست می آید که در مقایسه با نمونه اولیه 10 برابر کاهش نشان می دهد. علاوه برآن مشاهده شد که در اثر پیرسازی، سختی ناحیه اغتشاشی پیرسازی شده نسبت به ناحیه اغتشاشی fspشده حدوداً 30% و نسبت به ماده پایه حدوداً 80% افزایش می یابد که به توزیع بسیارریز رسوبات با فواصل کم در اثر پیرسازی نسبت داده می شود. همچنین مشاهده شد که اعمال نرخ گرمایش در انتقال نمونه از پیری مرحله اول به مرحله دوم نسبت به کوئنچ، اثرات مطلوبتری داشته و استحکام بالاتری را نتیجه می دهد و هرچقدر نرخ گرمایش آهسته تری اعمال گردد، استحکام حاصل بالاتر خواهد بود.

چکیده فوم های تخلخل بسته مسی با فرایند نورد انباشتی و با استفاده از عامل تخلخل ساز کربنات کلسیم تولید و اثرات دما، زمان و تعداد پاس های نورد بر درصد تخلخل نهایی فوم ها مورد بررسی قرار گرفت. دما و زمان های فوم سازی مختلفی به منظور دست یابی به دما و زمان بهینه مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که بیشترین تخلخل در دمای c ?1100 و در مدت زمان 3 دقیقه حاصل می شود. سطح کامپوزیت تولید شده از فرایند arb تحت مطالعات میکروسکوپی نوری و الکترونی قرار گرفت و مشاهده گردید که با افزایش تعداد پاس‎های نورد، ذرات پودری خرد تر شده و به توزیع همگن تری در کامپوزیت می رسند. از آنجا که با ریزتر شدن ذرات سطح آزاد آن ها افزایش می یابد، مکان های آزادسازی گاز در مرحله فوم سازی افزایش یافته و به تبع آن افزایش تخلخل نهایی در کامپوزیت افزایش می‎یابد. همچنین به دلیل کاربرد فوم های تخلخل بسته در جذب صدا و ارتعاشات، فوم های تولید شده، با استفاده از آنالیز مودال مورد بررسی قرار گرفتند. نشان داده شد که با افزایش تعداد پاس ها در کامپوزیت اولیه cu/caco3 و به تبع آن افزایش تخلخل و کاهش چگالی فوم تولیدی، فرکانس طبیعی کامپوزیت و ضریب میرایی افزایش می‎یابد.

در این پژوهش خواص فرمپذیری و ناهمسانگردی برنج کارتریج برای دماهای مختلف آنیل و توسط آزمایشات کشش تک محور، کشش عمیق و اریکسون بررسی شده است. برای یافتن ارتباط ریزساختار با نتایج آزمایشات دیگر تصاویر متالوگرافی توسط میکروسکوپ نوری تهیه و بررسی گردید.نهایتاً مشخص گردید که در دمای آنیل 400 درجه ی سانتی گراد بهترین قابلیت کششش عمیق و ناهمسانگردی خواص مکانیکی در کل طول فرایند را خواهیم داشت. نمونه ی آنیل شده در دمای 400 درجه ی سانتی گراد کمترین پارامتر ناهمسانگردی را نیز نشان داد. در دمای آنیل 600 درجه ی سانتی گراد بیشترین فرم پذیری در آزمایش اریکسون و بیشترین پارامتر ناهمسانگردی میانگین حاصل گردید اما ناهمسانگردی خواص مکانیکی متوسط ددر کل طول فرایند از خود نشان داد. فلز آنیل شده در دمای 500 درجه ی سانتی گراد در تمامی آزمایشات خواصی مابین نمونه های آنیل شده در دمای 400 و 600 درجه سانتی گراد از خود نشان داد.

در این پژوهش ریز ساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت زمینه آلومینیوم با درصد های متفاوتی از دو تقویت کننده کاربید بور و کاربید تیتانیوم مورد تحقیق قرارگرفته است . هدف از بکار گیری کامپوزیت هیبریدی در این پروژه استفاده از ویژگی های هر دو تقویت کننده بوده است زیرا کاربید بور به دلیل سختی و استحکام بالا و کاربید تیتانیوم به دلیل ایفا کردن نقش روانکار از اهمیت فراوانی برخوردار هستند. نتایج بدست آمده از آزمون ها تولید موفقیت آمیز کامپوزیت مذکور را نشان می دهد. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی وجود ترکیبات مفیدی مانند دی بوراید تیتانیوم را نشان می دهد که در بهبود خواص مکانیکی موثر می باشد. ترکیبات مختلف موجود در این کامپوزیتها توسط آزمون پراش اشعه ایکس شناسایی گردیدند.نتایج سختی نشان می دهد که کامپوزیت با 6%b4c +4%tic دارای سختی بالاتری از کامپوزیت با 8%b4c +2%tic است. نتایج آزمون فشار نشان می دهد که استحکام تسلیم کامپوزیت های تولیدی در کامپوزیت با با لاترین درصد تقویت کننده به میزان 46 درصد بیشتر از آلومینیوم تقویت نشده می باشد .همچنین به منظور بررسی خواص سایشی کامپوزیت ها از روش پین روی دیسک استفاده شد.که نتیجه آن مبنی بر بهبود خواص سایشی با افزایش درصد تقویت کننده ها می باشد.همچنین بهترین نرخ سایش را کامپوزیت تقویت شده با 6%b4c +4%tic ارائه نمود.

کامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با ذرات سرامیکی، جزء مواد پیشرفته محسوب می شوند که به دلیل خواص مکانیکی و حرارتی مطلوب و مقاومت به خوردگی بالا که از خود نشان می دهند، مصارف صنعتی بسیاری پیدا کرده اند. در این پژوهش اثر افزودن هم زمان 2 تقویت کننده از نوع al2o3، sio2 و mgo به آلیاژ al 319 و انجام عملیات حرارتی حل سازی و پیرسازی t6 بر روی آن ها مورد تحقیق قرار گرفته است. اثر میزان و نوع تقویت کننده ها و همچنین اثر زمان در عملیات حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی پارامترهای یاد شده بر خواص کامپوزیت، آزمون های مکانیکی کشش، سختی سنجی و سایش بر روی نمونه ها انجام شد. مطالعات ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام گرفت. با هدف ارزیابی رفتار شکست، مقاطع شکست نمونه های کشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزودن نانو ذرات و عملیات حرارتی پیرسازی به مدت 10 ساعت باعث افزایش سختی به میزان 27 و 30 درصد، افزایش تنش تسلیم به میزان 61 و 65 درصد و همچنین کاهش نرخ سایش 60 و 50 درصد به ترتیب در کامپوزیت های حاوی 2%sio2/ و 1% al2o3 و 1%mo / و 2%al2o3 شد. حضور شبه حفرات در کنار تخلخل ها نشان از شکست در صفحات برشی است.

ترکیبات بین فلزی، بویژه zr2cu، بعلت نقطه ذوب بالا، خواص مکانیکی مطلوب و مقاومت در برابر اکسیداسیون توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. نانو ذرات zr2cu را می توان به روش آلیاژسازی مکانیکی تهیه کرد که یکی از متداول ترین روشها در تولید ترکیبات بین فلزی می باشد. در این تحقیق پودرهای بسیار خالص مس و زیرکنیوم در اتمسفر خنثی و در زمان های مختلف، تحت آلیاژسازی مکانیکی قرار گرفتند. نانو پودر تولید شده توسط پراش اشعه ایکس و همچنین آنالیز حرارتی افتراقی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از این بود که زمان بهینه، بهترین نسبت گلوله به پودر و نیز بهترین ترکیب مس و زیرکنیوم برای تولید این ترکیب بین فلزی به ترتیب عبارتند از 15 ساعت، 64:1 و 3:2. در پایان با استفاده از آنالیز fesem ملاحظه شد که پودرهای بدست آمده در این تحقیق از مقیاس میکرون به نانو رسیده اند.

در پژوهش حاضر نانوکامپوزیت هیبریدی al/b4c/sic با استفاده از فرایند نورد تجمعی پیوندی (arb) ساخته شد و خواص مکانیکی و ریزساختار آن مورد بررسی واقع گردید. قبل از اقدام به تولید کامپوزیت، جهت ارزیابی استحکام پیوند بین لایه های آلومینیمی و پارامترهای تاثیرگذار روی آن از آزمون لایه کنی بهره گرفته شد و سطح لایه های باز شده پس از آزمون توسط میکروسکوپ نوری (om) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت های تولید شده از آزمون های کشش تک محوری، سنبه برشی و ریزسختی سنجی استفاده شد. نحوه توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه در سیکل های مختلف فرایند با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. در ادامه کامپوزیت هیبریدی al/b4c/sic با استفاده از فرایند نورد تجمعی پیوندی متقاطع (carb) تولید و خواص مکانیکی آن با کامپوزیت تولید شده با فرایند arb مقایسه گردید. مشاهدات ریزساختاری نشان داد که با افزایش تعداد سیکل های نورد، توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه یکنواخت تر شده و پیوند بین ذرات و زمینه بهبود می یابد. با بررسی خواص مکانیکی مشخص شد که افزایش تعداد سیکل های نورد موجب افزایش استحکام کششی، استحکام برشی نهایی و ریزسختی گردیده است. به علاوه درصد ازدیاد طول کامپوزیت در اولین مرحله از فرایند ساخت کامپوزیت کاهش شدیدی پیدا کرد، اما با ادامه ی فرایند در مرحله دوم ساخت کامپوزیت درصد ازدیاد طول بهبود یافت. بررسی سطوح شکست نمونه ها نشان داد که مکانیزم شکست در کامپوزیت های تولید شده با فرایند arb از نوع شکست نرم برشی می باشد. اندازه گیری پارامترهای ریزساختاری نشان داد که پس از انجام یازده سیکل فرایند arb، اندازه دانه در کامپوزیت هیبریدی و آلومینیم خالص به ترتیب حدود 78 و 168 نانومتر شده است. در ضمن کامپوزیت تولید شده با فرایند carb، دارای خواص مکانیکی بهتری نسبت به کامپوزیت تولید شده با فرایند arb بود.

با توجه به مطالعات انجام شده فریت کبالت به دلیل دارا بودن خواص مغناطیسی و الکتریکی قوی،کاربردهای وسیعی در تجهیزات الکترونیکی و مغناطیسی دارد. در پژوهش حاضر نانو ذرات فریت کبالت و نانو ذرات فریت کبالت آلاییده شده با دو ماده¬ی منیزیم و روی با ترکیب شیمیاییznx mg0.1 co(0.9-x) fe2 o4 به ازای مقادیر 4/0، 3/0، 25/0، 2/0، 15/0، 1/0، 0/0 = x با استفاده از روش سل- ژل از نوع پچینی تولید گردید. بر اساس نتایج به دست آمده از آنالیز حرارتی dta/tga بهترین دمای ممکن جهت ایجاد تک فاز فریت استخراج شد. مطالعات ریزساختاری بر روی پودرها به کمک روش پراش¬سنجی پرتو ایکس (xrd) نشان داد که در تمام موارد، ساختار کریستالی اسپینل فریت¬ها به صورت تک¬فاز متبلور می¬شود. کوچک¬ترین اندازه ذره محاسبه شده nm 31 اندازه¬گیری شد. مورفولوژی و اندازه ذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدان (fesem) بررسی و اندازه گیری شد. که اندازه ذرات بین nm 60-20 به دست آمد. طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ftir) برای تأیید تشکیل و خلوص فریت و همچنین قرارگیری کاتیون های مواد اضافه شده در مکان¬های خاص ساختار فریت انجام گرفت. برای مشخص کردن عناصر و همچنین مقدار آن ها در نمونه¬ها، از آنالیز عنصری eds استفاده گردید. ارزیابی خواص مغناطیسی که به روش مغناطش سنج نمونه مرتعش (vsm) انجام شد نشان داد که بیشترین مقدار مغناطش اشباع (emu/g 77) در فریت کبالت خالص و بیشترین میدان پسماندزدا در فریت کبالت آلاییده شده با منیزیم به دست می¬آید.

در این پژوهش اثر ریزساختار فولاد کم کربن روی مکانیزم و سینتیک رشد لایهی ترکیبی مورد بررسی قرار گرفت.با عملیات حرارتی سه نمونهی فولادی با ریزساختار و اندازه دانه های متفاوت به دست آمد. این نمونه ها در سه دمای 730، 770 و ℃830 و در مدت زمان های مختلف داخل مذاب آلومینیوم خالص غوطه ور شدند. بررسی های انجام گرفته توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز eds نشان داد که دو ترکیب بین فلزی feal3 و fe2al5 تنها ترکیب های تشکیل دهندهی لایهی ترکیبی در اثر نفود متقابل اتم های آهن و آلومینیوم است که در آنfe2al5فاز غالب لایهی ترکیبی است.لایهیfeal3 با آلومینیوم فصل مشترک نامنظم تیغه ای شکل تشکیل می دهد. لایهی fe2al5 با زیرلایهی فولادی فصل مشترک زبانه ای شکل تشکیل می دهد. بررسی های میکروسکوپ نوری انجام شده روی آنها نشان می دهد که ارتباط معناداری بین مورفولوژی زبانه ای شکل و مرزدانه های فولاد وجود نداشته و مورفولوژی ناشی از رشد مرجح دانه های fe2al5 در امتداد مرزهای فریت نیست. به علاوه، بررسی ها نشانمی دهد که با افزایش درصد کربن فولادضخامت لایهی بین فلزی کاهش می یابد و فصل مشترک از حالت زبانه ای به سمت مسطح شدن میل می کند که این مساله متاثر از افزایش کسر حجمی پرلیت در مقایسه با فریت است. نتایج اندازه گیری ضخامت لایهی بین فلزی یک رشد شبه پارابولیک را برای لایهی fe2al5 نشان می دهد که بیانگر آن است که رشد این لایه تحت کنترل نفوذ رخ می دهد. نتایج داده های سینتیکی نشان می دهد که اندازه دانهی زیرلایه فولاد تاثیری بر سینتیک رشد لایهی بین فلزی ندارد. انرژی فعال سازی رشد لایهی fe2al5 برای نمونه های آنیل، نرماله و کوئنچ به ترتیب برابر با 25، 35 و kjmol-135 محاسبه گردید که نشان می دهد اندازه دانه و ریزساختار تاثیر قابل توجهی در انرژی فعال سازی و سینتیک رشد لایه ندارد.

در این تحقیق نانومرکب پلیمر- سیلیکا به روش سل- ژل در سه مرحله در دمای اتاق تهیه شد. نانومرکب حاصله از یک بخش آلی، شامل پلیمر زیست سازگار پلی اتیلن گلیکول و یک بخش معدنی حاوی نانوذرات سیلیکا با درصد وزنی های متفاوت تشکیل شد. خواصی نظیر ضریب شکست بالا، مدول (نرمی) مناسب و چگالی کم باعث می شود این نانومرکب به عنوان مواد جایگزین لنزهای طبیعی کاربرد داشته باشد. این ماده در درمان بیماری آب مروارید و پیرچشمی به طور همزمان موثر واقع می شود. در این تحقیق برای مشخصه یابی نانو ذرات سیلیکا و بررسی اندازه و نحوه توزیع نانوذرات در زمینه پلیمری از میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) استفاده شد. برای بررسی میزان ضریب شکست و ویسکوزیته ماده حاصله به ترتیب از آنالیزهای رفرکتومتری و رئومتری و جهت بررسی خواص نوری نانومرکب و میزان عبور نور نیز از آنالیز اسپکتروفوتومتری (uv-vis) استفاده شد. ضریب شکست نانومرکب تهیه شده 4/1 گزارش شد که بسیار نزدیک به ضریب شکست لنز چشم (411/1) بود. طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir) و پراش پرتو ایکس در زوایای کوچک و بزرگ (xrd) نیز جهت مشخصه یابی بخش های پلیمری و معدنی نانومرکب مورد استفاده واقع شد. حضور گروه های o-h در طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز آبدوستی نانوذرات سیلیکا را تایید نمود. وجود دو پیک تیز در زوایای حدود 19 و 23 درجه در آنالیز پراش پرتو ایکس، طبیعت بلورینگی پلی اتیلن گلیکول را ثابت کرد. تصاویر گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری حضور ذرات سیلیکا را با ابعاد 50 تا 100 نانومتر در زمینه پلیمر به خوبی نشان دادند. نتایج به دست آمده نشان دادند که اصلاح سطح نانوذرات و گنجاندن آن ها در زمینه یک پلیمر زیست سازگار، منجر به تشکیل نانومرکب با خواص مورد نظر که تلفیقی از خواص معدنی و آلی است، می گردد.

در سال های اخیر کامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با ذرات سرامیکی به دلیل خواصشان مورد توجه بسیاری قرار گرفته اند. در این پژوهش جهت تولید نانوکامپوزیت هیبریدی al/wo3/sic از فرآیند اتصال نورد تجمعی استفاده گردید. همچنین برای تعیین اثر نانو پودر sic بر کامپوزیت، از سه درصد مختلف حجمی sic استفاده گردید.