پودر فلورید کلسیم، پودری سفید رنگ با دانسیته ای حدود g/cm3 9/2، نقطه ذوب 1420 درجه سانتیگراد و نقطه جوش این ماده برابر 2533 درجه سانتیگراد می باشد. فلورید کلسیم از لحاظ ساختاری دارای ساختار فلوریت است. یون کلسیم (ca2+) دارای عدد همسایگی 8 است که منجر به قدرت پیوند یک دوم و چهار اتصال ظرفیتی به هر یون فلور می شود. ساختار حاصل دارای آرایش فشرده مکعبی یون های فلور است که در آن یون های ca2+ نیمی از مواضع با عدد همسایگی 8 را اشغال می کنند. فلورید کلسیم کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارد یکی از کاربردهای مهم این ترکیب، استفاده از آن در فرآیند تولید فلورین و اسید فلوریدریک می باشد. از موارد استفاده دیگر می توان به کاربرد آن در صنایع شیشه به عنوان اپک کننده و کمک ذوب اشاره کرد. همچنین از فلورید کلسیم به عنوان ماده ترمولومینسانس نیز استفاده می شود که برای افزایش حساسیت، به این ماده ناخالصی هایی می افزایند. یکی از مهمترین کاربردهای مهم پودر فلورید کلسیم در صنعت اندازه گیری پرتو یا به عبارتی پرتوسنجی است. تولید این پودر همانند بسیاری از پودرهای سرامیکی به روش های گوناگونی امکان پذیر است. عواملی چون اندازه و شکل ذرات، خلوص و یکنواختی پودر، از نیازمندی هایی است که برای رسیدن به آنها باید روش شیمیایی انتخاب گردد. فلورید کلسیم یک ترکیب سرامیکی است که می توان پودر آن را با استفاده از روش های شیمیایی، با خلوص بالا و امکان کنترل بر روی اندازه بدست آمده، تولید کرد. روش های عمده تولید روش های رسوب دهی، روش مکانیکی، خالص سازی و سل-ژل است. هر یک از این روش ها بسته به نوع و هزینه مواد اولیه مورد مصرف و پارامترهای موثر و مکانیزم های موجود در واکنش ها کاربردهای متفاوتی دارند که امکان بررسی و انتخاب صحیح هر یک از آنها را میسر می سازد. در دهه های اخیر، با توجه به خواص فوق العاده ای که مواد نانومتری از خود ارائه می دهند، همواره رسیدن به ذرات ریزتر و دست یابی به تکنولوژی نانو تقریباً هدف اکثر پروژه های تحقیقاتی بوده و می باشد. در این پروژه نیز سعی شده با کنترل پارامترهای موثر در واکنش های شیمیایی و بخصوص فرآیند رسوب دهی پودرهای ریزتری به دست آید. هدف اصلی این پروژه را می توان، تولید پودر فلورید کلسیم با خواص مورد مصرف قرص های پرتوسنجی، یعنی اندازه ذرات در حد نانومتر و خلوص بالا دانست و به همین منظور، با علم به این مطلب که مواد در مقیاس نانومتری خواص مناسب تری خواهند داشت، تصمیم گرفته شد نانو پودر فلورید کلسیم تولید گردد.

در این تحقیق روش تهیه و خواص مکانیکی و حرارتی کامپوزیت های کوردیریت- مولایت از مورد بررسی قرار گرفته است که در روند پیشرفت های اخیر کاربرد وسیعی به عنوان نسوز در تکنیک های پخت سریع محصولات سرامیکی داشته اند. برای ساخت این کامپوزیت ها پودرهای تجاری که معمولاً برای تشکیل فازهای کوردیریت و مولایت در بدنه های سرامیکی نسوز مورد استفاده قرار می گیرند، تهیه و تا دانه بندی مناسبی آسیاب شدند. سپس این پودر ها با نسبت های مشخص مخلوط، در فشار kg/cm2).80-20(پرس و در دمای c°1450-1300 سینتر شدند. دانسیته نسبی، میکرو سختی، استحکام خمشی و ضریب انبساط حرارتی نمونه های تهیه شده در شرایط فوق اندازه گیری شد. همچنین نمونه ها تحت بررسی آنالیز فازی (xrd) و بررسی ریزساختاری با میکروسکوپ الکترونی(sem) قرا.....

فلورید منیزیم با ساختار روتیل، عبور نور بالا در محدوده وسیعی از طول موج و ضریب شکست بالا، یکی از مهمترین و پر کاربردترین ماده ها برای ساخت قطعات نوری به شمار می آید. در سال های اخیر برای کاهش معایب قطعات ساخته شده توسط رشد کریستال، تولید نانو پودر فلورید منیزیم مورد توجه قرار گرفته است و در این تحقیق نیز سنتز نانو ذرات فلوربد منیزیم بررسی شده است. در این تحقیق نانو پودر فلورید منیزیم به روش رسوب شیمیایی و با مواد اولیه mg (no3)2 و nh4f در محیط آبی سنتز شد. در ادامه پارامترهای مهم موثر بر فرآیند تولید پودر فلورید منیزیم و تأثیر آنها بر اندازه دانه بررسی شده اند. به منظور بررسی علمی و دقیق پارامترها و صرفه جویی در وقت و هزینه های آزمایشگاهی از روش تاگوچی برای طراحی آزمایش استفاده شده است. پارامترهای برگزیده شامل دما، سرعت همزدن، ph و غلظت یون فلوئور بودند که هر کدام از پارامترهای ذکر شده در سه سطح بررسی شدند. پس از انجام آزمایش های طراحی شده، با استفاده از نرم افزار آماری minitab-15 نتایج مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و شرایط بهینه تولید پودری با کمترین اندازه کریستالیت به دست آمد که عبارتند از: دمای 85 درجه سانتیگراد، سرعت همزدن 800 دور بر دقیقه، ph برابر با 10 و غلظت یون فلوئور برابر با 09/0. همچنین اثر اتیلن گلیکول به عنوان ماده افزودنی بر اندازه ذرات نمونه آماده شده در شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت که مشاهده شد با افزودن 1/0 میلی لیتر اتیلن گلیکول اندازه ذرات بر اساس تصاویر sem کوچکتر شده اند.

نانو ذره نقره به عنوان پر کاربردترین و موثرترین نانو ذره ضد باکتریائی از سال ها پیش شناخته شده است. در میان تمامی روش های بکارگیری نانو ذره نقره، استفاده از زئولیت، آلومینوسیلیکات متخلخلی که می تواند از طریق تبادل یونی، یون های مختلف از جمله نقره را در خود قرار بدهد به دلیل دارا بودن سازوکار رهایش انتخابی بیشترین توجه را به خود جلب کرده است. در این پروژه یون های نقره حاصل از انحلال نیترات نقره در آب بوسیله تبادل یونی با سدیم موجود در کریستال زئولیت مبادله شدند و عوامل مهم موثر بر تبادل یونی بررسی شدند، عوامل برگزیده شامل ph، زمان و غلظت اولیه نقره در محلول بودند که هر کدام از این عوامل در سه سطح بررسی شدند. با آنالیز محلول زئولیت با روش جذب اتمی و eds، حضور یون نقره در شبکه زئولیت تأیید شده، تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی ( sem ) نیز وجود نقره در زئولیت را ثابت کرد. پس از انجام این آزمایش ها، نتایج، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و شرایط بهینه تبادل یونی ( ph ?، زمان300 دقیقه و نقره اولیه 8% وزنی زئولیت) بدست آمد. در نهایت با قرار دادن پودر ضد باکتریائی حاصل (زئولیت حاوی نانو ذره نقره) در پلیمر abs مورد مصرف در ساخت بدنه داخلی یخچال، خواص ضد باکتریائی آن نیز بررسی شد.

قرص های فلورید لیتیم (lif) آلائیده با ناخالصی های منیزیم و تیتانیم یکی از بهترین مواد ترمولومینسانس برای کاربرد دوزیمتری هستند. تحقیقات نشان داده است که نانو ذرات فلورید لیتیم خواص این دوزیمترها را بهبود می بخشند. در میان انواع روش های تهیه نانو پودر، روش سل- ژل به عنوان مسیری مناسب برای سنتز نانو پودر فلورید لیتیم و نیز آلائیدن ناخالصی ها به طور هموژن استفاده می شود. به همین دلیل در این پروژه روش سل- ژل به منظور سنتز نانو پودر فلورید لیتیم مورد توجه واقع شد. استات لیتیم دی هیدرات، اسید تری فلورواستیک، و حلال های مختلف شامل اسید استیک، اتانول مطلق، اتیلن گلیکول، و آب دیونیزه به عنوان پیش ماده مورد استفاده قرار گرفتند. پارامترهای موثر مورد مطالعه در این تحقیق شامل دمای خشک شدن ژل، نوع حلال، دمای کلسیناسیون، و افزودنی های فعال کننده سطح بودند. آنالیزهای متعددی (sem، dta، xrd، و lpsa) در هر مرحله از سنتز به منظور یافتن شرایط بهینه انجام گرفت. نانو پودر lif:(mg,ti) در دماهای 500 و 700 درجه سانتیگراد کربن زدایی شدند. سپس نانو پودرها در دمای oc 800 سنتر شده و منحنی های درخشندگی مربوط به هر یک مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که ژل های تری فلورواستات لیتیم در دمای oc 150 کاملاً خشک می شوند. ترکیب و شکل نانو پودرهای فلورید لیتیم برای حلال های مختلف نشان داد که اتانول و اسید استیک مناسب تر از اتیلن گلیکول و آب هستند. دما و زمان تجزیه حرارتی ژل های تری فلورواستات لیتیم به ترتیب برابر oc 280 و min 30 بدست آمدند. فاز lif در دماهای بالاتر (تا oc 700) پایدار مانده و کربن اضافی در دمای oc 700 به طور کامل سوخته شد. نتایج منحنی های درخشندگی نشان دادند که با استفاده از این روش جدید می توان قرص های دوزیمتری lif با خواص دلخواه را تولید کرد.

در این تحقیق از سه روش امواج آلتراسونیک، همزن الکترومفناطیسی (کوره القائی) و ترکیب روش ذوبی و آلیاژسازی مکانیکی برای تولید نانوکامپوزیت al/sic از فاز مذاب آلومینیوم استفاده شد. روش امواج آلتراسونیک به دلیل عدم انتقال انرژی موج به مذاب توسط دستگاه مولد این امواج نتیجه ای در بر نداشت. در روش همزن الکترومغناطیسی، عدم تجهیز دستگاه به وسایل اندازه گیری دما و عدم امکان استفاده از دستگاه در مدت زمان زیاد (حدود 1 ساعت) منجر به عدم موفقیت در تولید نانوکامپوزیت al/sic شد. نتایج حاصل از این روش با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd) تفسیر شد. در روش سوم که ترکیبی از روش ذوبی و آلیاژسازی مکانیکی بود، پودرهای اولیه آلومینیوم و sic با استفاده از آسیاب سیاره ای آسیاب شدند، سپس به منظور افزودن به مذاب آلومینیوم به صورت قرص پرس شدند. از دو آلیاژ آلومینیوم 380a و 356a به عنوان فاز زمینه استفاده شد. جهت بررسی توزیع نانوذرات sic داخل فاز زمینه در مورد پودرهای آسیاب شده، پرس شده و نانوکامپوزیت نهایی، از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) استفاده شد. آنالیز طیف سنجی تفکیک انرژی (eds)و الگوی توزیع نقطه ای عناصر (x-ray map) برای تایید وجود نانوذرات sic در فاز زمینه به کار گرفته شد. در هر دو آلیاژ استفاده شده نانوذرات از توزیع مناسبی داخل فاز زمینه برخوردارند، اگرچه در مورد آلیاژ 380a مقداری تجمع ذرات مشاهده می شود. در پایان نتایج حاصل از دو آلیاژ با نتایج منتشر شده از روش امواج آلتراسونیک و همزن الکترومغناطیسی مقایسه شد.

در سال های اخیر استفاده از هیدرات های گازی برای انتقال گاز طبیعی بسیار مورد توجّه قرار گرفته است. امّا در صنعتی شدن استفاده از این روش دو مانع اساسی وجود دارد که یکی بالا بودن زمان القا (زمان تشکیل هیدرات) و دیگری پایین بودن حجم گاز به دام افتاده در کریستال های هیدرات است. برای بهبود سینتیک و همچنین افزایش نسبت گاز به آب در هیدرات های گازی از روش های مختلفی استفاده شده است. اخیراً محقّقین به استفاده از نانوذرّات برای تسهیل تشکیل هیدرات ها روی آورده اند. دلیل این امر آن است که حضور نانوذرّات فلزی و اکسیدهای فلزی از یک طرف نانوسیالاتی را پدید می آورند که موجب بهبود انتقال حرارت در سیستم تشکیل هیدرات ها شده و از سوی دیگر محل های مناسبی برای جوانه زنی ناهمگن هیدرات های گازی مهیّا می کنند. در این تحقیق از نانوذرّات فلز نقره که بالاترین ضریب هدایت حرارتی را در بین تمامی فلزات دارد، استفاده شده است. برای سنتز این نانوذرّات از روش کاهش شیمیایی به همراه یک پایدار کننده مناسب بهره گرفته شد. به منظور بررسی اثر نانوذرّات سنتز شده بر تشکیل هیدرات متان، آزمایش ها در دو فشار 47 و 57 بار انجام شده اند. در هر یک از این دو فشار غلظت های مختلفی از سوسپانسیون نانوذرّات نقره با ثابت نگه داشتن حجم محلول نهایی به سیستم تزریق شده است. نتایج به دست آمده نشان داد زمان تشکیل هیدرات متان در حضور نانوذرّات نقره در شرایط دمایی و فشاری یکسان، نسبت به حالتی که تنها آب خالص در سیستم حضور داشته باشد، برای گروه نخست (فشار اولیه 47 بار) حداکثر 85 درصد و در گروه دوم حدود 82 درصد کاهش یافته در حالی که حداکثر موفقیتی که قبلاً توسط محققین دیگر برای کاهش زمان تشکیل هیدرات متان گزارش شده 52 درصد بوده است. لازم به ذکر است مقدار مول گاز متان به دام افتاده در کریستال های هیدرات متان برای آزمایش های با فشار اوّلیه 47 بار حداکثر تا 7/33 درصد و برای گروه دوم با فشار اوّلیه 57 بار حداکثر 3/13 درصد افزایش یافته است. کلید واژه: هیدرات، متان، نانوذرّات، نقره، زمان القا.

در این رساله پوشش های نانوساختار tio2به همراه افزودنی های sn و nb از طریق روش سل- ژل غوطه وری بر روی زیرلایه پرسلانی اعمال شد. این تحقیق شامل سه بخش عمده تهیه سل بهینه تیتانیا به کمک طراحی تاگوچی با بکارگیری پارامترهای موثر در روش سل- ژل، بررسی و بهینه سازی پارامترهای موثر در تهیه لایه نازک تیتانیا به کمک طراحی تاگوچی و در نهایت بررسی اثر افزودنی ها بر خواص فتوکاتالیستی لایه نازک تیتانیا می باشد. نتایج dls نشان داد که کاهش دمای تعلیق سازی سل و کاهش مقدار tio2 (t) سبب دستیابی به خواص مورد نظر می شوند که این نتایج با نتایج حاصل از طراحی تاگوچی در این مرحله هم تطابق داشتند. برای بررسی و آنالیز لایه های اعمال شده، آنالیز xrd و raman برای ارزیابی فازهای کریستالی، دستگاه های sem، temو afm برای بررسی مورفولوژی، توپوگرافی و زبری سطح، uv-vis spectroscopy برای بررسی خواص نوری لایه ها، زاویه تماس برای بررسی آبدوستی یا آبگریزی سطح و xps برای بررسی آنالیز عنصری و شیمیایی لایه های اعمال شده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان دادند که بهترین خواص فتوکاتالیستی تحت تابش نور خورشید برای لایه نازک sn-doped tio2 مربوط به sn15%-t و برای لایه نازک nb-doped tio2 مربوط به nb1%-t است. حضور دو کاتیون sn4+ و nb5+ به طور همزمان در شبکه تیتانیا دارای خواص فتوکاتالیستی بهتری نسبت به لایه نازک تیتانیا با دوپ شدن کاتیون ها به صورت جداگانه تحت تابش نور خورشید بوده است. افزایش کاتیون sn4+ در شبکه tio2، منجر به کاهش باند ممنوعه لایه نازک تیتانیا (ev 83/2)، در حالی که افزایش nb5+ در شبکه tio2، منجر به افزایش باند ممنوعه (ev 39/3) و کاهش اندازه کریستالیت لایه نازک تیتانیا (nm 2/4) گردیده است. استحاله فازی آناتاز به روتایل تیتانیا در حضور کاتیون sn4+ تشویق شده ولی کاتیون nb5+ از انجام این استحاله جلوگیری کرده و باعث پایداری فاز آناتاز گردیده است.

به منظور تعیین ویژگی های ریزساختاری از جمله اندازه کریستالیت، کرنش شبکه و ماهیت نابجایی ها با استفاده از الگوی پراش اشعه ایکس، از معادلات ویلیامسن- هال کلاسیک و پیشرفته استفاده شد. نتایج نشان داد، با گذشت زمان اندازه کریستالیت کاهش یافت، به گونه ای که پس از 80 ساعت آسیاکاری (با استفاده از معادله پیشرفته ویلیامسن-هال) به مقدار 31/4 نانومتر رسید. همچنین نتایج میکروسختی نیز موید افزایش سختی پودر آلیاژی با گذشت زمان آسیاکاری بود و به میزانی معادل با 37/978 ویکرز در 80 ساعت آسیاکاری رسید. همچنین بدست آمد که نرخ کاهش اندازه کریستالیت با نرخ افزایش کرنش شبکه در طول آسیا کاری تقریبا مشابه بود. رابطه ی بین نتایج بدست آمده از تصاویر میکروسکوپ نوری، الکترونی و آنالیز شیمیایی با یکدیگر مقایسه و بحث شدند. مشخص شد که پروسه ی آسیاکاری آلیاژ مورد بررسی شامل چند مرحله ی جوش سرد بین ذرات پودر آهن و احاطه شدن آن ها توسط لایه هایی آلیاژی و سپس تشکیل ذرات بزرگتری است که با گذشت زمان و اعمال انرژی ضربه ، ساختار کروی درون آن ها، به ساختار لایه-ای شکل تبدیل شده است. با گذشت زمان لایه ها ظریف تر شد تا اینکه پس از 80 ساعت از آسیاکاری تقریباً محو شدند. در این مرحله ترکیب درون ذرات نیز به ترکیب نامی آلیاژ نزدیک شده بود و پیوند ذرات اکسیدی ایتریا شکسته و در زمینه حل شده است. نتایج آنیل پودرها در دماهای 700 و 800 درجه نشان داد، پس از آنیل در دمای 800 درجه ذرات اکسیدی ایتریا در ریزساختار تشکیل شد.

تکنیک های مختلفی جهت سنتز پودر کاربیدتنگستن-کبالت به کار می رود که از آن جمله روش های شیمیایی می باشند، در این پژوهش با استفاده از انحلال نمک های فلزی تنگستن و کبالت در آب مقطر و ایجاد یک شبکه پلیمری از مواد آلی، سنتز نانو پودر های کاربیدتنگستن-کبالت انجام شد. ژل تهیه شده در اتمسفر هیدروژن و در محدوده دمایی 1000-800 درجه سانتی گراد کلسینه شده، و جهت مشخص شدن تاثیر عوامل مختلف، از طراحی آزمایشات به روش تاگوچی استفاده شد. عوامل برسی شده در این پژوهش عبارت از: دما و زمان کلسیناسیون، ph، نسبت آب به فلز، درصد فلز کبالت و غلظت فاز آلی می باشند. به منظور تعیین اندازه دانه محصول نهایی از آنالیز تفرق اشعه ایکس(xrd) و جهت بررسی مورفولوژی ذرات از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان(fesem) استفاده گشت. همچنین ترکیب فاز ها و عناصر موجود در پودر نهایی توسط آزمایش اشعه ایکس و آزمایش طیف سنجی انرژی اشعه ایکس مشخصه (edx) تعیین شد. از نتایج تفرق اشعه ایکس، میانگین اندازه کریستالیت nm24 توسط رابطه شرر محاسبه شد. با انجام تحقیقات تکمیلی مشخص شده است؛ که با افزایش دما، میانگین اندازه ذرات به شدت افزایش یافته است. همچنین کاهش ph نیز منجر به ریز شدن اندازه کریستالیت نهایی شد. افزایش زمان کلسیناسیون و کاهش نسبت آب به فلز نیز کاهش اندازه کریستالیت نهایی را به دنبال داشته است، اما تاثیر آن به نسبت عوامل دما و ph بسیار کمتر بود.

هدف از این پژوهش، سنتز نانوذرات آلیاژی پایه آهن آمورف به روش احیای شیمیایی و بهینه سازی پارامترهای موثر بر آن است. مواد اولیه مورد استفاده شامل سولفات آهن آبدار (feso4.7h2o) به عنوان منبع آهن و بوروهیدرید سدیم (nabh4) به عنوان عامل احیا کننده بود. به منظور بررسی و بهینه سازی پارامترها از طراحی تاگوچی با ماتریس ترکیبی l9 استفاده و پاسخ مورد اندازه گیری درصد آمورف شدن آلیاژ تعیین شد. چهار پارامتر تاثیرگذار در واکنش احیا به صورت سرعت افزودن محلول، غلظت محلول آبی حاوی یون آهن، دما و مقدار ph واکنش تعیین گردیدند که در سه سطح در نظر گرفته شدند. از آنالیز واریانس نیز برای دست یابی به بالاترین درصد فاز آمورف استفاده شد. همچنین مطالعات فازی، ریخت شناسی، رفتار حرارتی و همچنین پیوند بین ذرات سنتز شده به ترتیب از طریق آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی-گسیل میدان (fe-sem)، گرماسنجی افتراقی روبشی (dsc) و طیف سنجی تبدیل فوریه- مادون قرمز (ft-ir) مورد مطالعه قرار گرفت. شرایط بهینه برای واکنش به صورت افزودن محلول با سرعت ml/min 5، دمای c?10، غلظت محلول حاوی یون آهن mol/lit 1/0 و مقدار ph 7 معرفی گردید. در شرایط یاد شده نتیجه مورد انتظار 7/96% بدست آمد و آزمون تایید از نتایج xrd نیز 100% آمورف شدن را نشان داد. همچنین غلظت محلول آبی حاوی یون آهن با مشارکت 31/55 درصد به عنوان موثرترین پارامتر تعیین شد. همچنین دیگر نتایج بدست آمده برای شرایط بهینه، نشان دهنده ی تشکیل نانوذرات آلیاژی پایه آهن آمورف با ترکیب fe-8%wt b با متوسط اندازه ذرات کمتر ازnm 100 و دمای تبدیل شیشه ای c? 300 است.

هدف از این پژوهش، سنتز نانوذرات منیزیا-سریا به روش هم رسوبی معکوس و بهینه سازی پارامترهای موثر بر آن است. مواد اولیه مورد استفاده شامل نیترات منیزیم آبدار (mg(no3)2.6h2o) به عنوان منبع منیزیم، نیترات سریم آبدار (ce(no3)3.6h2o) به عنوان منبع سریم و هیدروکسید آمونیوم (nh4oh) به عنوان عامل رسوب دهنده بود. به منظور بررسی و بهینه سازی پارامترهای موثر، از طراحی تاگوچی با ماتریس ترکیبی l9 استفاده و پاسخ مورد نظر اندازه ذرات پودر تعیین شد. سه پارامتر تاثیرگذار در فرایند رسوب دهی دما، ph و غلظت محلول کاتیونی تعیین گردیدند که در سه سطح بررسی شدند. برای رسیدن به کوچکترین اندازه ذره، از آنالیز واریانس استفاده شد. همچنین جهت تعیین فازهای تشکیل شده، ریخت شناسی، توزیع اندازه ذرات، اندازه سطح ویژه و همچنین پیوند بین ذرات سنتز شده به ترتیب از آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی-گسیل میدان (fe-sem)، آنالیز جذب-واجذب نیتروژن (bet)، تکنیک پراش نوری (dls) و طیف سنجی تبدیل فوریه- مادون قرمز (ft-ir) استفاده شد. نتایج پراش اشعه ایکس تشکیل اکسید سریم و اکسید منیزیم را تایید نمود. شرایط بهینه برای فرایند رسوب دهی به صورت دما ? 5، ph 11 و غلظت محلول کاتیونی m 1/0 تعیین شد. تحت شرایط بهینه اندازه ذره nm 36/25 پیش بینی شد اما آزمون تاییدکننده با استفاده از نتایج fesem اندازه ذره nm 29 را نشان داد. هم چنین ph واکنش با مشارکت 55/47 درصد به عنوان موثرترین پارامتر تعیین شد. سطح ویژه ی پودر سنتز شده تحت شرایط بهینه، با استفاده از آنالیز bet حدود m2/gr 7607/51 تخمین زده شده است. جهت بررسی تاثیر افزودنی بر سنتز نانو ذرات منیزیا-سریا به روش هم رسوبی معکوس، از pvp و اسید اولئیک به عنوان افزودنی استفاده شد. با توجه به نتایج fesem و dls مشخص شد که این افزودنی ها مانع آگلومره شدن ذرات شده و باعث کاهش اندازه ذرات پودر شدند. در نهایت از این نانو ذرات منیزیا-سریا، سنتز شده به روش هم رسوبی، به عنوان کمک سینتر جهت سینترینگ si3n4 استفاده شد.

در این پژوهش، سنتز نانوذرات آلومینا- ایتریا (yalo3) به روش احتراقی انجام گرفت. مواد اولیه مورد استفاده در این تحقیق شامل : نیترات آلومینیم آبدار (al(no3)3.9h2o) به عنوان منبع یون های al3+ ، اکسید ایتریا (y2o3) برای تولید نیترات ایتریم (y(no3)3) به عنوان منبع یون هایy3+ ، نیتریک اسید 65% (hno3) به منظور انحلال پودر ایتریا و تهیه ی نیترات ایتریم و گلایسین (c2h5no2) به عنوان سوخت بود. به منظور بررسی و بهینه سازی پارامترها از طراحی تاگوچی با ماتریس ترکیبی l9 استفاده و پاسخ مورد اندازه گیری، متوسط اندازه ی ذرات تولید شده تعیین شد. سه پارامتر تاثیرگذار در واکنش احیا به صورت غلظت یون های فلزی، نسبت سوخت به اکسید کننده و مقدار ph واکنش تعیین گردیدند که در سه سطح در نظر گرفته شدند. از آنالیز واریانس نیز برای دست یابی به کمترین متوسط اندازه ذرات استفاده شد. آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (fesem)، تکنیک پراش نوری (dls)، طیف سنجی تبدیل فوریه ی مادون قرمز (ftir) و آزمایش تعیین سطح ویژه (bet) به منظور فازشناسی، ریخت شناسی، توزیع اندازه ذرات، پیوند بین ذرات سنتز شده و تعیین سطح ویژه ی پودر حاصل انجام شد. شرایط بهینه برای واکنش به صورت غلظت 0/2mol/lبرای یون های فلزی، نسبت سوخت به اکسید کننده ی 1/25 برابر استوکیومتری و ph برابر 4 معرفی شد. در این شرایط متوسط اندازه ذرات حدود 45 نانومتر اندازه گیری شد. در ادامه به منظور کاهش مقدار کلوخه ای شدن پودرها از دو نوع عامل فعال کننده ی سطحی اتیلن گلیکول و پلی وینیل پیرولیدون (pvp) استفاده شد. در نهایت از پودر حاصل در فرایند سینتر نیترید سیلیسیم استفاده شد و با حالتی که از آلومینا و ایتریا به صورت مخلوط مکانیکی استفاده شود، مقایسه شد.

این تحقیق برای رفع عیب اصلی سیستمهای فتوکاتالیستی دوغابی (جداسازی نانو مواد قبل از مراحل تصفیه بعدی یا تخلیه در محیط) و بهبود راندمان پائینتر سیستمهای تثبیت شده از فرایند فتوکاتالیستی ارتقا یافته با کاربرد همزمان دو روش بصورت نانومواد تثبیت شده- معلق استفاده گردید. همچنین از آنجا که ازن به سرعت رنگهای محلول در آب را حذف کرده ولی معایبی مانند بوی شدید، هزینه بالا و نیمه عمر کوتاه دارد و تصفیه فتوکاتالیستی معمول فاضلاب رنگی نیز علی رغم اقتصادی بودن با مشکلات اجرایی مانند ممانعت رنگ از رسیدن نور به فتوکاتالیست در حجم های زیاد رو به رو است. بنابراین هدف دیگر انجام این تحقیق، پیشنهاد روشی مناسب (هیبرید دو فرایند) برای کاهش نقاط ضعف دو فرایند ازنزنی و فتوکاتالیستی و استفاده از قابلیت های آن ها است. بنابراین در این تحقیق فرایندهای ازنزنی، فتوکاتالیستی ارتقا یافته و هیبرید آن دو در تصفیه فاضلاب سنتزی اسید اورانژ 7 (از رنگزاهای پر مصرف کشور) بررسی شدند. براساس نتایج، شرایط بهینه فرایند فتوکاتالیستی ارتقا یافته در ph برابر با 3، لامپ uv-a 120 وات، 30 عدد آکنه و mg/l50 از رنگزا بدست آمد که در این شرایط پس از 33 ساعت رنگزا به طور کامل حذف شد. حذف رنگزا در شرایط بهینه فرایند ازنزنی ( phبرابر با 9، غلظت رنگزای mg/l 50 و میزان ازن تزریقی gr/hr 1) در 85 دقیقه صورت گرفت. شرایط بهینه فرایند هیبریدی در phبرابر با 9، غلظت رنگزای mg/l 50، 30 عدد آکنه، لامپ uv-a با توان 120 وات و میزان ازن تزریقی gr/hr 1 بدست آمد و حذف کامل رنگزا در این شرایط 75 دقیقه طول کشید. طراحی آزمایش سه فرایند به روش سطح پاسخ انجام شد که تمامی نتایج طراحی آزمایش موید نتایج آزمایشهای تک فاکتوری بود. بر اساس مقایسه فرایندها، فرایند هیبریدی به عنوان مناسب ترین فرایند حذف رنگزا انتخاب شد. براساس نتایج gc-mass محصولات تولیدی در شرایط بهینه فرایند هیبریدی شامل 5 آمینو 1 نفتیل، 1- نفتیل و ترکیبات بنزنی فنل، آنیلین و اسید فتالیک بودند که برای حذف ترکیبات نفتالینی و بنزنی به ترتیب به 4 و 7 ساعت زمان در شرایط بهینه نیاز بود. واکنش در تمامی شرایط از سینتیک مرتبه اول پیروی کرد و به خوبی بر مدل لانگمایر-هینشلوود منطبق بود. بر اساس نتایج، کمترین اختلاف فرایندهای هیبریدی و فتوکاتالیستی ارتقا یافته در راندمان حذف رنگزا (81 درصد) و حذف بار آلی (14 درصد) در ph برابر با 2 و بیشترین اختلاف حذف رنگزا (97 درصد) و حذف بار آلی (41 درصد) در ph برابر با 10 بدست آمد

در این رساله، نانوورقه های گرافن، با استفاده از کندوسوز لیزری گرافیت منعطف )صنعتی، خلوص 96%)، در چندین حلّال آلی تهیه شد. محصول کندوسوز، پس از چندین مرحله جداسازی و تخلیص، به تنهایی و در اختلاط با فاز سیلیسیوم دار، بر روی لامل شیشه ای به روش پوشش دهی چرخشی اعمال شد. این کار در چهار فاز به شرح ذیل انجام گرفت: 1) طراحی فرآیند جهت رسیدن به نانوورقه های گرافن، 2) بررسی جامع محصولات کندوسوز لیزری گرافیت منعطف، 3) تهیه ی سوسپانسیون و 4) پوشش دهی و اعمال بر لامل شیشه ای. در فاز اول، امکان سنتز نانوورقه های گرافن با استفاده از روش کندوسوز لیزری بر مبنای تغییر نمونه هدف های گرافیتی، حلّال و نوع لیزر بررسی شد. در ادامه، چند روش فیزیکی برای جداسازی و تخلیص فازهای ناخواسته مورد بررسی قرار گرفت و یکی از روش ها برای ادامه ی کار انتخاب شد. در گام بعد، با استفاده از روش غربالگری پلاکت-بورمن، اهمیت پارامترهای دخیل در فرآیند طراحی شده (کندوسوز، جداسازی و تخلیص) بررسی شد. در فاز دوم، پس از انجام کندوسوز، جداسازی و تخلیص بخش شناور محصول و بازتورق رسوب باقی مانده در dmf، بررسی نسبتاً جامعی بر روی محصولات در مراحل کندوسوز، جداسازی و تخلیص با استفاده از انواع روش های میکروسکوپی و طیف نگاری انجام گرفت و ساز و کاری جهت رسیدن به نانوورقه ها پیشنهاد شد. در فاز سوم، ابتدا، امکان تهیه ی سوسپانسیون پایدار از محصولات فاز اول بررسی و در نهایت در فاز چهارم سوسپانسیون های تهیه شده مستقیماً و یا در اختلاط با سل سیلیکایی به روش پوشش دهی چرخشی بر شیشه اعمال شدند. نتایج بررسی ها در فاز اول نشان داد که می توان با استفاده از ایجاد شوک لیزری، طی فرآیند کندوسوز گرافیت منعطف، به کمک چهار لیزر مختلف در حلّال های الکلی، هگزان، بنزن، استون، ان متیل پیرولیدون، زایلن، سیکلوهگزان، پیریدین و دی متیل استامید، نانوورقه های گرافن تهیه کرد. انواع آلکان های سنگین، نانوساختارهای کربنی، سیلیکون و اکسید آهن نیز در حین این فرآیند سنتز شده اند که جداکردن بخش عمده ای از آنها با استفاده از روش های جداسازی و شستشوی فیزیکی میسر شد. بررسی چند پارامتر اصلی به روش کلاسیک نشان داد درحالی که نوع حلّال و افزایش زمان تابش، تأثیر مشخصی بر نازک تر شدن محصولات ندارد، افزایش انرژی پالس ها از mj 5/3 به mj 21 منجر به افزایش نسبی میزان نانوذرات سنتزی می شود. بررسی های تکمیلی با استفاده از طراحی آزمایش غربالگری پلاکت-بورمن نشان داد که تنها پارامتر تأثیرگذار بر ویژگی ضخامت نانوورقه ها در محدوده ی عملیاتی قابل تغییر پارامترها، نوع گرافیت اولیه (نمونه ی هدف) است و هیچ کدام از پارامترهای دیگر، تأثیر معناداری بر این دو ویژگی ندارند. نتایج انجام طیف نگاری فوتوالکترون پرتوی ایکس، مرئی-مادون قرمز، رامان و میکروسکوپی الکترونی عبوری بر روی محصولات نشان داد که نانوورقه های سنتز شده عمدتاً چندلایه (زیر 10 لایه) با بلورینگی بالا هستند که بسته به حلّال، بر روی سطح آنها مقادیر مختلفی کربن بی شکل و بر روی لبه ها، گروه های اکسیدی مشهود است. اگرچه، نانوورقه های گرافن یک، دو و بعضاً کلفت تر نیز در محصولات به چشم می خورد. آزمایش های متعدد جهت تهیه ی سوسپانسیون پایدار به کمک محصولات سنتز شده در فاز اول و دوم، در محلول های آبی سورفکتانت دار و حلّال dmf نشان داد که امکان تهیه ی سوسپانسیون های کاملاً پایدار با استفاده از محصولات این روش وجود ندارد که علت آن ریخت شناسی نانوورقه های گرافن تهیه شده به این روش است. مطالعه ی پوشش هایی که با استفاده از پایدارترین سوسپانسیون های تهیه شده و در زمان پایداری اعمال شده اند نشان داد که پوشش دهی در سرعت های بالاتر از rpm1000، منجر به تشکیل پوشش های نسبتاً یکنواختی از ذرات کربنی و تعداد معدودی از نانوورقه های گرافن می شود. پیش حرارت زیرپایه، سرعت چرخش و تعداد قطرات ریزشی از جمله عواملی بودند که مشخصه های پوشش ایجاد شده را متأثر کردند. بررسی پوشش های کامپوزیتی که با استفاده از سوسپانسیون های فوق و فاز سیلیسیوم دار در سرعت های rpm6000-1000 تهیه و در دمای °c400 عملیات حرارتی شدند نشان داد که هم چنان، پوشش ها، متشکل از ذرات کربنی و معدود نانوورقه های گرافن هستند. سطح این ذرات و نانوورقه ها پوشیده از لایه ی نازکی از فاز آمورف می باشد.

در رساله پیش رو، اتصال نفوذی بدنه های اکسید آلومینیم (آلومینا) با استفاده از مخلوطی از نانوذره های هیدریدی و آلانیتی مورد بررسی قرار گرفت. روش اتصال حالت جامد (اتصال نفوذی) با هدف کاهش دما، زمان، و فشار مورد نیاز انتخاب گردید. نانوذره های هیدریدی / آلانیتی لایه میانی با توانایی تجزیه کنترل شده به هیدروژن اتمی و نانوذره های فلزی / آلیاژی بدون لایه اکسید سطحی، امکان تفجوشی سریع بدنه ای متراکم در لایه میانی و ایجاد اتصالی با استحکام بالا را فراهم می آورد. بهبود در شرایط اتصال (مانند آسان تر کردن اتصال با کاهش دما و فشار اتصال)، حذف فلزات باقیمانده در لایه میانی، ایجاد ترکیبات با شیمی مشابه بدنه های آلومینایی، حذف تخلخل و حفره ها در لایه میانی، و حذف ترک در امتداد فصل مشترک بدنه ها و لایه میانی از اهداف این پژوهش هستند. نانوذرات هیدریدی / آلانیتی با استفاده از فرایند مکانیکی – شیمیایی بر پایه هیدرید آلومینیم (آلین) و آلانیت های قلیایی خاکی (منیزیم – استرانسیم) و با استفاده از کلرید مواد اولیه و آلانیت لیتیم تولید گردید. نانوذرات آلین (ساختار رومبوهدرال، اندازه بلورک حدود 10 نانومتر)، آلانیت منیزیم (ساختار تری گونال، اندازه بلورک حدود 9 نانومتر)، هیدرید استرانسیم (ساختار اورتورومبیک، اندازه بلورک حدود 9 نانومتر)، آلانیت استرانسیم (ساختار اورتورومبیک، اندازه بلورک حدود 18 نانومتر)، و مخلوط های آنها در لایه میانی مورد استفاده قرار گرفت. اتصال نفوذی در سه دمای 200، 300، و cْ 400 ، وارد کردن فشار 20 مگاپاسکال، و مدت زمان 30 دقیقه در اتمسفر خلاء انجام شد. ویژگی های اتصال و محصولات لایه میانی با استفاده از پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری، و رفتار تحت تنش برشی مورد بررسی قرا گرفت. الگوی میزان انقباض حین اتصال و استحکام برشی نمونه ها با افزایش دما، نشان دهنده افزایش تراکم لایه میانی با تفجوشی نانوذرات لایه میانی و مستحکم تر شدن اتصال نفوذی است. محصولات واکنشی لایه میانی شامل مجموعه ای از اکسید های مختلط مانند mgal2o4، (mg0.4al0.6)al1.8o4، sr12al14o33، sr3al2o6، sr7al12o25، sral12o19، و sral2o4 در نمونه هاست. بیشینه استحکام برشی در نمونه های با لایه میانی al-mg در حدود 206 مگاپاسکال، لایه میانی al-sr در حدود 189 مگاپاسکال، و لایه میانی mg-sr در حدود 194 مگاپاسکال است.

در این پژوهش، پارامترهای موثر بر سنتز نانو ذرات نقره به روش احیای شیمیایی بهینه سازی و یک الگوی انعطاف پذیر رسانا با استفاده از نانو ذرات نقره ساخته شد. مواد اولیه مورد استفاده شامل نمک نیترات نقره (agno3) به عنوان منبع یون نقره، پلی وینیل پیرولیدون به عنوان عامل پایدارکننده سطحی و گلوکز (c6h12o6) به عنوان عامل احیاکننده بود. به منظور بررسی و بهینه سازی پارامترها از طراحی تاگوچی با ماتریس ترکیبی l9 استفاده و پاسخ مورد اندازه گیری اندازه ذرات تعیین شد. چهار پارامتر تأثیرگذار در واکنش احیا به صورت سرعت افزودن محلول، دما، نسبت وزنی احیاکننده به نمک نقره و نسبت وزنی پلی وینیل پیرولیدون به نمک نقره تعیین گردیدند و هرکدام در سه سطح در نظر گرفته شدند. از تحلیل واریانس نیز برای دست یابی به اندازه کوچک ترین ذره استفاده شد. همچنین مطالعات ساختاری، ریخت شناسی، ابعادی و پراکندگی ابعادی نانو ذرات سنتز شده به ترتیب از طریق آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی-گسیل میدان (fe-sem) و آنالیز پراکندگی دینامیکی نور (dls) مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه برای واکنش احیا به صورت سرعت افزودن محلول (ml/min 1/0)، دمای واکنش (c?90)، نسبت وزنی گلوکز به نیترات نقره (g/g 3)، نسبت وزنی پلی وینیل پیرولیدون به نیترات نقره (g/g 2/3)، ، تعیین شد. در شرایط یاد شده نتیجه مورد انتظار 20 نانومتر به دست آمد و آزمون تأیید از نتایج fe-sem نیز نانو ذراتی با اندازه 25 نانومتر را نشان داد. همچنین دمای واکنش با درصد مشارکت 97/74% به عنوان موثرترین پارامتر انتخاب شد. در بخش دوم پژوهش با استفاده از نانو ذرات نقره، رزین اپوکسی و اتانول خمیر نقره ساخته و روی زیر لایه انعطاف پذیر از جنس pet اعمال شد. مشخص شد مقاومت الگوی انعطاف پذیر در حدود 5/7 برابر بزرگ تر از مقاومت نقره در حالت بالک است که نتیجه بسیار رضایت بخشی در زمینه چاپ قطعات الکترونیکی انعطاف پذیر می باشد.

در این پژوهش نمونه های کامپوزیتی اکسیدروی-اکسیدگرافن احیاء شده به روش های (الف) سل–ژل، (ب) سونوشیمیایی، و (ج) اختلاط تهیه شدند. نمونه ها توسط آنالیزهای پراش پرتو ایکس (xrd)، آنالیز جذب فروسرخ (ft-ir)، طیف سنجی رامان و طیف سنجی فوتولومینسانس مورد بررسی و مشخصه یابی قرار گرفتند. از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری به منظور توصیف دقیق از شکل، اندازه و نحوه پخش فاز گرافن در زمینه اکسیدروی استفاده شد. ورقه های گرافنی در این کامپوزیت ها سبب به تاخیر انداختن بازترکیب جفت الکترون حفره و انتقال سریع و موثر بارهای الکترونیکی بین الکترودها گشته و بنابراین اکسیدگرافن احیاء شده سبب بهبود حساسیت، پاسخگویی، سرعت پاسخ و سرعت بازیابی نمونه های آشکارساز فرابنفش گشت.

در این پژوهش ابتدا،سنتز نانو ذراتca(oh)2 به روش رسوب دهی انجام و سپس ماده ی سنتز شده در ساخت پایه کاشتنی دندانی از جنس نانوکامپوزیت تیتانیم/هیدروکسی آپاتیت استفاده شد. مواد مورد استفاده در این تحقیق شامل نیترات کلسیم آبدار، هیدروکسید سدیم، آب و نیز الکل بود. برای انجام فرایند، پارامترهای دما، نسبت وزنی نیترات کلسیم به سود و درصد الکل در پنج سطح مختلف در نظر گرفته شدند. با استفاده از روش طراحی آزمایش ccd و نرم افزازdesign expert ، جدول مربوط به انجام 20 آزمایش طراحی شد. در این جدول کمینه و بیشینه ی دما (25 و 85 درجه سانتیگراد)، نسبت مواد اولیه (5/0 و 5/1) و درصد الکل (0 تا 100%) در نظر گرفته شد. در مرحله دوم، ماده ی سنتز شده در شرایط بهینه و در ابعاد نانو، با پودر دی آمونیوم هیدروژن فسفات مخلوط و در دمای c ? 700 به مدت 30 دقیقه کلسینه گردید. مخلوط پودری حاصل، با پودر تیتانیوم مخلوط و نمونه هایی تحت سه فشار پرس 300، 500 و 700 مگاپاسکال ساخته و سپس نمونه های حاصل در دمای oc 1000 تحت اتمسفر آرگون بسیار خالص به مدت 1 ساعت سینتر شدند. نتایج حاصل از طراحی آزمایش به همراه میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و پراش پرتوی ایکس نشان داد که شرایط بهینه جهت سنتز نانو ذراتca(oh)2 به ترتیب دمایc ? 73، نسبت واکنش دهنده ها 7/0 و درصد الکل 80% است. در قسمت دوم تحقیق، نتایج semو xrd حاکی از آن است که در اثر کلسینه در دمایc ? 700 دو ترکیب ca2p2o7 و capo3(oh).2h2o با مورفولوژی هگزاگونال ناقص تشکیل شده که این دو ترکیب در دمای سینتر oc 1000 تبدیل به هیدروکسی آپاتیت با مورفولوژی هگزاگونال شدند. همچنین نتایج semو xrd نشان داد که هیدروکسی آپاتیت به صورت درجا و در ابعاد نانو، در کنار تیتانیم تشکیل شد. در این پژوهش چگالی بالک نمونه ها در فشار 700مگاپاسکال حدود 07/3 گرم بر سانتیمتر مکعب و میزان تخلخل باز نمونه ها در حدود 20/28 درصد بدست آمد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

راهنمای سوپاپ، استوانه ای توخالی می باشد که در سرسیلندر قرار گرفته و سوپاپ از درون حفره آن عبور می کند و بر اساس نوع کاربرد، دارای اشکال مختلفی می باشد. این قطعه، از سوپاپ پشتیبانی نموده و باعث می شود تا سوپاپ با نشیمنگاه خود هم محور باقی بماند. یکی از دلایل استفاده از این قطعه، تعویض آن بجای سرسیلندر در صورت ساییده شدن می باشد. بین راهنمای سوپاپ و سوپاپ معمولا فاصله مشخصی وجود دارد تا در اثر انبساط، فضای خالی برای سوپاپ وجود داشته باشد. از طرفی از سایش مستقیم سوپاپ با راهنمای سوپاپ جلوگیری می شود. در این پژوهش از روش متالورژی پودر برای تولید راهنمای سوپاپ کمک گرفته شد. در ساخت این قطعه ترکیب 2% کربن، 4% مس، 5/0 % قلع، 1/0 % فسفر، 8/0 % میکرو واکس و 6/92 % آهن استفاده گردید. پودرهای گرافیت ریز و درشت، برنز، فروفسفر، آهن و میکرو واکس به منظور برآورده ساختن ترکیب مذکور درون مخلوط کن v شکل با یکدیگر مخلوط شده و تحت فشار 600 مگاپاسکال فشرده گردیدند. این نمونه در دمای c° 1030 و تحت اتمسفر احیایی سینتر شد و آزمایش های چگالی، سختی، آنالیز گرمایی، استحکام کششی و شعاعی، ضربه و سایش بر روی آن انجام گرفت. ریزساختار راهنمای سوپاپ، شامل زمینه پرلیتی، فازهای سخت کاربیدهای آهن و فسفر، گرافیت آزاد بعنوان روانکار جامد، برنز که نقش فاز مایع را بازی می کند و تخلخل می باشد. چگالی سینتر شده این نمونه 63/6 گرم بر سانتی متر مکعب بوده و حاوی 11 % تخلخل می باشد. میانگین سختی این نمونه 295 برینل اندازه گیری شد. استحکام کششی نمونه راهنمای سوپاپ، mpa 429 بدست آمد و استحکام ضربه میانگین 3/8 ژول بر سانتی متر مربع ثبت گردید. استحکام شعاعی آن mpa 595 بود و میزان کاهش جرم این نمونه در 1000 سیکل رفت و برگشتی mg 40 اندازه گیری شد.

در این تحقیق قطعه سیت سوپاپ خروجی خودرو با استفاده از روش متالورژی پودر تولید گردید. این قطعه با توجه به شرایط کاری که در آن قرار دارد و استانداردهای موجود نیاز به چگالی و مقاومت به سایش بالا و سختی و استحکام متوسطی دارد. در این تحقیق برای رسیدن به چگالی بالا از روش پرس و تف جوشی دومرحله ای استفاده گردید. ترکیب مورد نظر برای این قطعه از آلیاژ ms40cu که آلیاژی از آهن همراه با 18 درصد مس، 4 درصد مولیبدن، 5/1 درصد نیکل، 1درصد کروم، 1 درصد کربن و 4/0 درصد گوگرد است استفاده گردید. این آلیاژ در فشارهای مختلف از 280 تا 850 مگاپاسکال پرس گردیده و در دو دمای 1120 و 1220 درجه سانتیگراد و تحت اتمسفر احیایی تف جوشی گردیدند. پس از تولید نمونه ها آزمون کنترل کیفی انجام شد. اندازه گیری چگالی، کنترل ریز ساختار، سختی و ریزسختی، آنالیز حرارتی و فازی، استحکام کششی و شعاعی، استحکام ضربه و درنهایت مقاومت به سایش آزمون هایی است که بر روی این نمونه ها انجام پذیرفت. نتایج حاصل از این آزمون ها نشان داد که افزایش فشار پرس تا 660 مگاپاسکال سبب افزایش چگالی و بهبود خواص مکانیکی و افزایش فشار به مقادیر بالاتر سبب کاهش چگالی و افت خواص می گردد. همچنین افزایش دما نیز سبب افزایش چگالی و یکنواخت تر شدن ریزساختار گردید و در نتیجه کلیه خواص به جز مقاومت به سایش افزایش یافت. در نمونه-های تف جوشی شده در 1220 درجه سانتیگراد مقاومت به سایش کاهش یافت. پس از بررسی کلی استفاده از فشار پرس 660 مگاپاسکال و دمای تف جوشی 1120 درجه سانتیگراد پیشنهاد گردید.

مغناطیس های دائم از جنبه های علمی و کاربردی بسیار حائز اهمیت هستند و در صنایع مختلف نقش های بسیار حساسی ایفا می نمایند. یکی از مهمترین خانواده های این مواد آلنیکوها می باشند که به دلیل تاثیرپذیری دمایی نسبتا پایین در وسایل اندازه گیری توان و کنتورهای برق تقریبا بدون رقیب می باشند. آلنیکوها به دو روش ریخته گری و متالورژی پودر تهیه می شوند که برای قطعات کوچک و با تلورانس های ابعادی دقیق روش متالورژی پودر مقرون به صرفه می باشد و دارای ارجحیت است . در این پژوهش ابتدا بر روی نمونه های خارجی مهندسی معکوس صورت گرفت . سپس فرمولاسیون مناسب طراحی گردید. بررسی هایی در مورد تاثیر دانه بندی، فشار پرس ، دانسیته خام و دانسیته زینترینگ صورت گرفت . مطالعات ریزساختاری به کمک sem, xrd انجام و منحنی های b-h رسم گردیدند. با توجه به نتایج بدست آمده تاثیر دانه بندی کاملا مشهود است ، فشار پرس بهینه حدود 9ton/cm2 و دانسیته قطعات تولیدی برابر قطعات خارجی و حدود 7.2gr/cm3 می باشد. با افزایش دمای زینترینگ درصد تخلخل کاهش و توزیع آنها یکنواخت تر و احتمال تشکیل فاز افزایش می یابد. در دمای زینترینگ درصد تخلخل کاشه و توزیع آنها یکنواخت تر و احتمال تشکیل فاز feco افزایش می یابد. در دمای زینترینگ حدود 13400c به همراه اتمسفر هیدروژن خشک و خالص نتایج مطلوبی بدست می آید. فازهای تشکیل شده تقریبا مشابه فازهای نمونه مرجع می باشد ولی به دلیل عدم انجام عملیات حرارتی، فقط از لحاظ میزان کریستالیزاسیون متفاوتند در نهایت شایان ذکر است که تولید این قطعات به روش متالورژی پودر در کشور امکانپذیر می باشد.

جاروبکها از نظر کاربرد و ترکیب ساخت استفاده وسیعی را در صنعت دارند. اساسا هدف از ساخت چنین قطعاتی بهره گیری از آنها در انتقال جریان الکتریکی از یک قسمت ثابت به قسمت متحرک می باشد. ساخت جاروبکها از ابتدائی ترین شکل خود یعنی کار گذاشتن توریهای مسی در داخل کربن و گرافیت شروع شده و به ساخت آنها با تکنولوژی متالورژی پودر منتهی شده است . ترکیب و فرآی ند ساخت این قطعات تعیین کننده خواص کاربردی آن مانند ولتاژ، جریان، سرعت سطحی و ... می باشد. براساس طبقه بندی های حاصل از مطالعات تئوریک جاروبکهای فلز - گرافیت با دو ترکیب 65cu-35g و 75cu-25g انتخاب گردید. ابتدا مواد اولیه شامل مس ، گرافیت ، افزودنیها تهیه و مورد تجزیه و تحلیل با sem و edx قرار گرفت . علاوه بر آن آزمایشات جهت تعیین توزیع دانه بندی، رطوبت و خاکستر نیز صورت گرفت سپس پارامترهای مربوط به فرآیند ساخت جاروبکها در مراحل ترکیب بندی، شکل دهی و زینترینگ مورد تجزیه و تحلیل علمی و عملی قرار گرفت . براساس نتایج حاصل از فعالیتهای تجربی در انتخاب مواد اولیه می توان از پودرهای مس با شکل ذرات دندریتی با اندازه ذرات کمتر از 150 میکرون بهره جست . پودر گرافیت برگهای با برگهای محدوده دانه بندی قابل مقایسه با پودر مس مناسب می باشد. همچنین پودر میکروسیلیس باید دارای دانه بندی ریزتر از دو نوع پودر گرافیت و مس باشد. فشار بهینه شکل دهی به وسیله پرس 2500 kg/cm2 می باشد و مناسبترین شرایط زینترینگ در دمای 900 درجه سانتیگراد با زمان یک ساعت و شرایط اتمسفر هیدروژنی حاصل گشت . اعداد حاصل از آزمایشات مکانیکی و الکتریکی مقادیر استحکام و مقاومت الکتریکی قابل قبولی را در مقایسه با مقادیر حاصله از منابع مطالعاتی نشان می دهد. حصول ریز ساختار مناسب نیز از جمله نتایج مطلوب روند تحقیقاتی تجربی این فعالیت بوده است .

در تحقیق حاضر پودر دی بورید تیتانیم از طریق احیاء اکسیدهای عناصر مربوطه یعنی tio2 و b2o3 با استفاده از فلز احیاء کننده al براساس واکنش احتراقی و در محیط اکسیدی بدست می آید که برخلاف دیگر روشهای تولید، نیاز به اتمسفر قابل کنترل و دمای بالا برای انجام واکنش ندارد. بدین منظور فاکتورهای موثر بر فرایند سنتز و گروه تغییر آنها شناسایی و با استفاده از نظریه طراحی آزمایش و بکارگیری روش طرح تاگوچی آزمایشاتی انجام شد، سپس با داشتن مناسب ترین گروه تغییر برای فاکتورهای اثرگذار بر انجام سنتز، به منظور تخلیص از افزودنی اکسیدکلسیم استفاده شد تا از تشکیل فاز ناخالصی al2o3 که در برابر اسیدشویی پایداری شیمیایی دارد، جلوگیری نموده و فاز ناخالصی بین مولکولی caalb3o7 که قابل حل در اسیدکلریدریک می باشد تشکیل گردد. نمونه حاصل از بهترین میزان افزایش افزودنی اکسیدکلسیم با اسیدکلریدریک با غلظتهای مختلف شستشو شد و با انجام آزمایشات xrd ، psa ، sem و آنالیز شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت .

سرامیکهای ساخته شده از کاربید بور (b4c) به دلیل دارا بودن خواص منحصر به فردی همچون سختی فوق العاده بالا، مقاومت پوششی عالی، نقطه ذوب بالا و دانسیته پایین پتانسیل بالایی برای بسیاری از کاربردهای ساختاری در دمای اتاق و درجه حرارتهای بالا دارند.این سرامیکها در کاربردهای مکانیکی، شیمیایی، هسته ای و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. از مهمترین کاربردهای مکانیکی این ماده می توان ساینده ها، ابزار برش ، زره های سرامیکی و جلیقه های ضد گلوله جهت حفاظت اتومبیل، هواپیما، تانک و فرد در مقابل گلوله های نافذ را نام برد. کاربید بوریک ماده خام مهم برای تولید سایر بوریدها و شیمی بور می باشد. این ماده در فرآیند بورنایزینگ مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده در کنار گرافیت به عنوان ترموکوپل برای اندازه گیری درجه حرارتهای بالاتر از 2500 درجه کالری بکار گرفته می شودا. کاربید بور بسیاری یافته است . با توجه به هزینه اقتصادی بالا برای ساخت کاربید بور از یک طرف و اهمیت استراتژیبکی آن از طرف دیگر تهیه این پودر به سختی و با هزینه های گزاف انجام می گیرد. لذا سنتز این پودر در داخل کشور می تواند از اهمیت بسزایی برخوردار باشد. در این تحقیق پودر مزبور با استفاده از احیاء اکسید بور به روش کربوترمی تهیه شد. برای این امر ابتدا پودر اکسید بور با کربن بخوبی مخلوط و آسیاب شد. مخلوط حاصل پس از عبور الک 325 مش در یک بوته گرافیتی قرار داده شد و سپس در کوره تیوبی از دمای 1150 درجه سانتیگراد تا 1450 درجه سانتیگراد برای زمانهای مختلف از 2 الی 8 ساعت حرارت داده شد. در تمام مدت فرآیند، گاز آرگون برای ایجاد اتمسفر غیراکسیدی در محفظه واکنش جریان داشت . محصول خارج شده از کوره تحت بررسی های مختلف قرار گرفت . با این روش توانستیم به محصولی حاوی تقریبا 1 درصد اکسید بور و واکنش نکرده، 10 درصد کربن واکنش نکرده و 89 درصد کاربید بور در دمای 1450 درجه سانتیگراد و زمان 2 ساعت دست یابیم. در این آزمایشاات تشکیل کاربید بور در دماهای پایین تر (1150 درجه سانتیگراد) نیز تایید گردید. در حالیکه طبق مستندات موجود محقق حداقل دمای لازم برای انجام واکنش را 1400 درجه سانتیگراد معرفی کرده اند. سپس محصول را تخلیص نمده تراکسید بور و کربن آزاد آن بطور کامل حذف شود. نتایج xrd و sta این موضوع را تایید کردند. پودر کاربید بور حاصله دارای یک توزیع نرمال اندازه ذرات بود و 95 درصد از این پودر ریزتر از 25 میکرون بود.

امروزه تخمین زده می شود که در حدود 65 درصد از پودر تنگستن مصرفی در جهان به تولید قطعات از جنس کاربید تنگستن اختصاص دارد. یکی از اجزای مهم در کاربید تنگستن سمانته ، کبالت است . کامپوزیت های کاربید تنگستن سمانته ، عبارت از توزیع ذرات تنگستن با اندازه میکروبی در فاز بایندر کبالت می باشند که بوسیله فرآیند سینترینگ فاز مایع تهیه می شوند. تخمین زده می شود که 35 درصد از قراضه های کاربیدی سمانته بکار می روند و در این میان فقط تعدادی از آنها تنگستن را به صورت کاربید تنگستن بوسیله انحلال انتخابی کبالت تولید می کنند. فرآیند روی که تخمین زده می شود نزدیک به 75 درصد از کاربیدهای بازیابی شده را به خود اختصاص داده ، در جهان متداول شده است . با وجود این روش مذکور دارای معایبی مانند مصرف بالای انرژی است .

آهنرباهای ‏‎ndfeb‎‏ از قوی ترین مغناطیس های موجود در جهان می باشند که اولین بار در سال 1383 معرفی شدند. این مواد بر پایه فاز سخت مغناطیس ‏‎nd2fe14b‎‏ با ساختار تتراگوال بوده که دارای آنیزوتروژی مغناطوکریستالی تک محوره بزرگی می باشند. عناصر آلیاژی بسیار به منظور بهبود خواص مغناطیسی، به آهنرباهای ‏‎ndfeb‎‏ زینتری اضافه می شوند. این عناصر را به سه دسته افزودنی نوع اول، دوم و سوم تقسیم بندی می کنند. عنصر ‏‎ge‎‏ جزو افزودنی نوع اول با نقطه ذوب پایین به شمار می رود. در این تحقیق تاثیر افزودنی ژرمانیوم بر خواص آهنرباهای ‏‎ndfeb‎‏ زینتری مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرد.

در میان روشهای رنگ کردن بتن ، استفاده از پیگمنت های سرامیکی یک روش برای رنگ کردن کامل بتن می باشد که امروزه اهمیت ویژه ای دارد ، زیرا توسط پیگمنت های سرامیکی به دامنه وسیعی از رنگها در بتن می توان دست یافت . همچنین پیگمنت های سرامیکی دارای خواص مطلوبی هستند از جمله مقاومت به اسیدها ، قلیاها، اشعه مخرب نور خورشید، گرما و سایر اثرهای فیزیکی و شیمیایی و غیره. هدف از این پایان نامه بررسی خواص مکانیکی ( مقاومتهای سایشی و فشاری) بتن های رنگی ساخته شده با پیگمنت های سرامیکی و مقایسه آن با بتن کنترل شده می باشد. لذا ابتدا نمونه های بتنی ساده بعنوان شاهد ساخته شد و سپس نمونه های بتنی حاوی یک تا 20 درصد پیگمنت سرامیکی ( برحسب وزن سیمان موجود) در سه رنگ سبز ، قهوه ای و زرد ساخته شدند . سپس با انجام آزمایشات مقاومت فشاری در سنین 7 روزه و 28 روزه ، مقدار بهینه و مجاز جایگزینی پیگمنت برای هر رنگ تعیین گردید. همچنین نسبت به ساخت نمونه های رنگی جهت آزمایش سایش در سن 90 روزه برای هر رنگ اقدام گردید که به نتایج مطلوبی منتهی شد. در این راستا علاوه بر تاثیر پیگمنت های سرامیکی بر خواص بتن رنگی تاثیر چند پارامتر دیگر از قبیل دانه بندی سنگدانه ها ، افزودنی روان کننده ، عمل آوری و عمربتن بر خواص مذکور نشان داده شده است که نتیجه نهایی در مبحث آخر ارائه شده است.