پوشش های سرمتی کاربید تنگستن- کبالت (wc-co)اعمال شده با روش های پاشش حرارتی کاربرد بسیار گسترده ای در صنایع مختلف برای مقاومت در برابر سایش و کاربردهای فرسایشی دارند. پوشش cr4-co10-wc به سبب دارا بودن cr در ساختار خود از دیگر گریدهای wc-co خاصیت فرسایشی بهتر و مقاومت به خوردگی مناسب تری را نشان می دهد. به سبب مزایای فراوان فرایندhigh velocity oxey fuel (hvof)، اعمال cr4-co10-wc پوششی با کیفیت بسیار بالا ایجاد می کند. از محدودیت های فرایند hvof تغییر خصوصیات پوشش های ایجاد شده با این روش در پارامترهای مختلف پوشش دهی می باشد. فاصله پاشش و تغییر در نرخ تغذیه پودر، از جمله پارامترهای مهم پوشش دهی می باشند. در این پژوهش فواصل مختلف 30، 35 و 40 cm برای فاصله پاشش و نرخ تغذیه 40، 55 و 70 mg/min به منظور پوشش دهی بر فولاد 1-12crmov22x که فلز مورد استفاده برای ساخت پره های توربین بخار می باشد، انتخاب گردید. ریزساختار پوشش ها به کمک میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی(sem) مورد بررسی قرار گرفت. میزان کمی تخلخل ها و توزیع کاربید ها به کمکimage analyzer ارزیابی گردید. همچنین، برای تعیین فازهای تشکیل شده و تغییر میزان این فازها در پارامترهای مختلف از دستگاه xrd بهره گرفته شد. به کمک این مشاهدات مشخص گردید، که تغییر نرخ تغذیه و فاصله پاشش بر میزان تخلخل و توزیع دانه های wc تاثیر محسوس دارند. حضور کاربیدهای c2w و کاربیدهای- ? به کمک آنالیز xrd مورد تایید قرار گرفت و نشان داده شد که تغییر در پارامتر پوشش دهی تاثیر چندانی بر میزان تشکیل فازهای پوشش ندارند. خواص مکانیکی پوشش ها به کمک آزمون فرورونده ویکرز مورد بررسی قرار گرفت و چقرمگی شکست پوشش ها به کمک مدل ایوانز- ویلشاو بررسی شد و مشخص گردید که خواص مکانیکی پوشش ها به شدت تحت تاثیر تغییر پارامترها هستند. بیشترین سختی از آن پوشش با 40 mg/min گزارش گردید که این موضوع به سبب کمتر بودن تخلخل و توزیع یکنواخت تر کاربید wc می باشد. محدوده تغییرات خواص مکانیکی در پوشش ها نیز مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد، تغییر نرخ تغذیه پودر تفاوت بیشتری بر دامنه خواص مکانیکی پوشش ها می گذارد. خواص فرسایشی پوشش ها به کمک دستگاه فرسایش دوغابی که بر اساس استاندارد 73 astm- g طراحی و ساخته شد، مورد آزمایش قرار گرفت. کلیه پوشش ها به همراه فلز زیرلایه، در زاویه 90 درجه، در سرعت برخورد 12m/s و مدت زمان یک ساعت تحت آزمایش فرسایش دوغابی قرار گرفتند. بر اساس این پژوهش نشان داده شد که در بهینه ترین حالت پوشش دهی، 40 mg/min ، پوشش قادراست تا حدود350% خواص فرسایشی فلز زیرلایه را افزایش دهد. تغییر مکانیزم فرسایش به کمک sem مشاهده گردید. در بین پوشش ها بهترین رفتار فرسایشی از آن پوششی با کمترین تخلخل و بالاترین سختی و بهترین توزیع wc می باشد. از مهمترین مکانیزم های فرسایش مشاهده شده، ایجاد ترک خستگی، از بین رفتن فاز زمینه و خارج شدن دانه wc می باشد. تغییر در نرخ تغذیه و فاصله پاشش بر میزان مقاومت پوشش در برابر فرسایش تاثیر جدی دارد که تاثیر نرخ تغذیه تاثیر شدیدتری نسبت به فاصله پاششی دارد.

در این تحقیق با سنتز فیلمی از کمپلکس فسفات کبالت به روش رسوب دهی الکتروشیمیایی با مرفولوژی نانو، میزان پتانسیل اضافی لازم برای الکترولیز آب به طور محسوسی کاهش و چگالی جریان نیز به مقدار قابل توجهی افزایش یافت. به منظور اثبات این ادعا با استفاده از تکنیک های ولتامتری چرخه ای، کرنوآمپرومتری، پلاریزاسیون بهبود الکتروکاتالیستی اثبات شد و با استفاده از آنالیز سطح sem نانو بودن ساختار تایید گردید. نانوکاتالیست پایه کبالت ویژگی های زیادی دارد که بسیار شبیه به ویژگی هایی است که در فتوسنتز طبیعی وجود دارد. اول این که تهیه ی آن از یون های فلزی است که فراوان در زمین یافت می شود، دوم این که فرآیند ساخت آن به صورتی است که می توان خودترمیمی را به وضوح مشاهده کرد، سوم این که این کاتالیست به عنوان حامل پروتون در آب عمل می کند و در نهایت این که کاتالیست مورد بحث تحت ph خنثی، دمای اتاق و فشار یک اتمسفر کار می کند. با توجه به این که فعالیت الکتروکاتالیستی نانو کمپلکس فسفات کبالت در ph خنثی انجام می شود می توان ادعا کرد که نتایج گزارش شده در این پایان نامه از جدیدترین کارهای انجام شده می باشد.

تزریق پودر فلزی به عنوان یک روش متالورژی پودر بسیار نزدیک به شکل طراحی، هم از نظر علمی و هم از لحاظ کاربرد صنعتی، با سرعت بسیار بالایی گسترش یافته است. خواص رئولوژیکی گرانوله در روش تزریق پودر فلزی، روی خواص نهایی محصول تاثیر بسزایی دارد. میزان پودر اعمالی یکی از فاکتورهای مهمی است که سهم عمده ای روی خواص رئولوژیکی دارد. در این تحقیق، با استفاده از پودر کروی اتمیزه گازی فولاد زنگ نزن l316 و پیوند دهنده پلیمری، چهار نمونه گرانوله با درصد های وزنی پودر فلزی 60، 64، 68 و 72 تهیه شد. بررسی ها نشان داد که نمونه ی شامل 68% پودر فلزی، ماده ی خام اولیه بهینه برای تزریق می باشد. این نمونه کمترین حساسیت را به نرخ برشی و تغییرات دما از خود نشان داد و در بازه ی وسیعی از دما، گران روی آن تقربیاً ثابت باقی ماند، بنابراین در حین تزریق بهترین رفتار را از خود نشان داد. پس از انتخاب ماده ی خام اولیه ی بهینه، قالب گیری نمونه ها با فشار mpa90 و در دمای c°130 انجام شد. این نمونه ها در مرحله ی پیوند زدایی حلالی در محلول ان- هپتان قرار داده شد تا پارافین واکس موجود در نمونه ها خارج شود. در نتیجه ی استخراج پارافین واکس، یک سری تخلخل های باز در نمونه ایجاد شد و راه برای خروج پیوند دهنده ی باقیمانده در مرحله ی پیوند زدایی حرارتی هموار می شود. این نمونه های نیمه پیوند زدایی شده در کوره با اتمسفر آرگون قرار داده شده و تا دمای c?480 با نرخ c/min?3 حرارت داده شده و به مدت 1 ساعت در این دما نگه داشته شدند تا تمامی پیوند دهنده خارج شود. سپس نمونه ها در سه دمای مختلف1150، 1250 و c?1350 تف جوشی شدند. بدین منظور نمونه ها با نرخ c/min?5 تا دمای تف جوشی حرارت داده شده و به مدت 3 ساعت در آن دما حرارت می بینند و سپس با نرخ c/min?5 تا دمای محیط سرد می شوند. در نهایت نمونه هایی سالم و بدون ترک و اعوجاج حاصل شد. نتایج نشان داد که افزایش دمای تف جوشی تا c°1350 سبب کاهش میزان تخلخل ها در نمونه تا 3/2%، توزیع یکنواخت و کروی تر شدن آن ها می شود.

چکیده افزایش تقاضای جهانی انرژی و مسائل و مشکلات مربوط به محیط زیست، سوخت های فسیلی به عنوان عمده ترین منبع تولید انرژی در جوامع امروزی را، ناکارآمد جلوه می کند. انرژی خورشید فراوان و تجدیدپذیر است اما برای استفاده نیاز به تبدیل و ذخیره سازی دارد. شکافت فتوالکتروشیمیایی آب یک روش مناسب برای تبدیل و ذخیره سازی انرژی خورشیدی است. اکسیداسیون آب، اولین واکنش در فتوالکترولیز آب، فرآیندی چندمرحله ای و پیچیده است و تنها با اعمال پتانسیل های اضافی بالا انجام می شود. بنابراین طراحی فتوآندهای ارزانقیمت و پایدار، که بخش قابل توجهی از نور خورشید را نیز جذب کند و با اعمال حداقل پتانسیل آب را اکسید کند، حائز اهمیت است. در تحقیق حاضر فتوآندهای کامپوزیت ?-fe2o3/copi با رسوبدهی مقادیر مختلف کاتالیست کبالت فسفات بر روی لایه های نانوساختار هماتیت تهیه شدند. لایه های نازک نانوساختار هماتیت طی یک فرآیند دو مرحله ای در ابتدا با رسوبدهی لایه-های نازک اکسی هیدروکسید آهن بر روی الکترود شیشه ای fto و پس از آن با انجام عملیات بازپخت تهیه شد. به منظور بررسی مورفولوژی از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) استفاده شد و تایید خلوص و شکل گیری هماتیت با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس (xrd) صورت گرفت. رسوبدهی کاتالیست پایه کبالت در مدت زمانهای مختلف صورت گرفت و به منظور بررسی تاثیر آن بر روی الکترودهای هماتیت و همچنین مقایسه عملکرد الکترودها با یکدیگر از تکنیک های ولتامتری با روبش خطی پتانسیل (lsv) و کرونوآمپرومتری استفاده شد. رسوبدهی کاتالیست به مدت 30 دقیقه از سایر الکترودها عملکرد بهتری داشت؛ بگونه ای که در حضور نور مقدار ولتاژ اضافی لازم برای آغاز اکسیداسیون آب را mv 200 کاهش داد و جریان تولیدی تا 2 برابر نسبت به الکترود هماتیت بدون حضور کاتالیست افزایش داشت. کلمات کلیدی: فتواکسیداسیون آب، فتوآند، هماتیت، رسوبدهی الکتریکی

در این پژوهش رشد نانوساختارهای اکسید روی به روش رسوبدهی الکتروشیمیایی از محلول آبی انجام شد. رسوبدهی الکتروشیمیایی روشی کم هزینه است و امکان تولید در مقیاس های بزرگ را فراهم می آورد. با تغییر پارامترهای رسوبدهی مثل: جریان، ولتاژ، غلظت مواد اولیه، زمان رسوبدهی، دما و ph می توان ساختارهای متنوعی تولید نمود. در تحقیق حاضر اثر دو عامل غلظت و زمان رسوبدهی الکتروشیمیایی بر مورفولوژی و خواص نوری لایه های تشکیل شده مورد بررسی قرار گرفت. لایه های اکسید روی سنتز شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آنالیز edax مورد ارزیابی قرار گرفت. از طیف سنجی uv-visible برای بررسی خواص نوری نانواکسید روی سنتز شده استفاده شد. با بررسی های انجام شده بهترین ساختار در غلظت m 0/075 و با انجام رسوبدهی به مدت 1800 ثانیه حاصل شد. این ساختار کاملا شفاف بوده و گزینه بسیار مناسبی رای کاربردهای تبدیل انرژی می باشد.

در این پژوهش رشد نانوساختارهای اکسید روی به روش رسوبدهی الکتروشیمیایی از محلول آبی انجام شد. رسوبدهی الکتروشیمیایی روشی کم هزینه است و امکان تولید در مقیاس های بزرگ را فراهم می آورد. با تغییر پارامترهای رسوبدهی مثل: جریان، ولتاژ، غلظت مواد اولیه، زمان رسوبدهی، دما و ph میتوان ساختارهای متنوعی تولید نمود. در تحقیق حاضر اثر سه عامل ولتاژ، غلظت و زمان رسوبدهی الکتروشیمیایی بر مورفولوژی و خواص نوری لایه های تشکیل شده مورد بررسی قرار گرفت. لایه های اکسید روی سنتز شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد ارزیابی قرار گرفتند . سپس برای بررسی خواص فوتو کاتالیستی نمونه ها با آزمایش ولتامتری با روبش خطی پتانسیل (lsv) و آمپرومتری (amperometry) تحت تابش نور ماوراء بنفش ( uv ) با طول موج nm 375 قرار گرفتند . بهترین خواص مربوط به نمونه سنتز شده از غلظت 05/0 مولار روی نیترات در 1/1- ولت و به مدت 1000 ثانیه بدست آمد. پایداری پوشش حاصله با انجام 50 سیکل متوالی ولتامتری چرخه ای (cv) بررسی گردید. به منظور بررسی بیشتر آزمایش امپدانس الکتروشیمیایی (eis) بر روی نمونه ها نیز انجام شد

cvd پلاسمایی (pacvd) یک تکنیک موفق مورد استفاده برای رسوب دهی پوشش های یکنواخت مقاوم به سایش بر روی زیرلایه های با اشکال هندسی پیچیده می باشد. در این مطالعه، رفتار خوردگی پوشش های نانوساختار tin رسوب دهی شده بر روی فولاد ابزار گرم کار aisi h11 به وسیله pacvd پالسی جریان مستقیم بررسی شد. نیتروژن دهی پلاسمایی در یک محفظه شامل 25% حجمی n2 و 75% حجمی h2 در ? 530 به مدت 4ساعت اعمال شد. عملیات pacvd در همان محفظه شامل ar، n2 و گازهای h2 به همراه بخار ticl4 برای 2 ساعت در فشار mbar2، دمای ? 475، برای چرخه های کاری مختلف (33، 50 و 60%) انجام شد. پوشش ها توسط xrd، fe-sem، edx، afm، تست میکروسختی سنجی و تست خوردگی پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول 5/3% nacl بررسی شدند. نتایج نشان می دهند که نرخ خوردگی در چرخه کاری 60% بالاتر از مقاذیر اندازه گیری شده در دیگر چرخه های کاری می باشد. اعمال چرخه های کاری بالاتر منجر به تشکیل سطوح زبرتر می شود. به علاوه، زبری فیلم ها با توجه به این پارامتر nm54/36 - 11/13 اندازه گیری شد. همچنین در چرخه کاری پایین دانه های ریزتری تشکیل شدند که نقش مهمی را در رفتار خوردگی دارد. بالاترین سختی پوشش با مقدار hv0.05 1778 برای چرخه کاری 33% بدست آمد.

یکی از راه حل های کاربردی و اقتصادی برای بالا بردن میزان استحکام خمشی در قطعات متالورژی پودر آهنی، افزودن ذرات سخت سرامیکی به پودر اولیه به منظور تولید کامپوزیت زمینه فلزی می باشد. در این پروژه، پودر آهنی کم آلیاژ مولیبدن دار (astaloy 85 mo) بعنوان پودر اولیه انتخاب گردید. سپس مقادیر مختلف نانوذرات آلومینا (1، 3 و 5 درصد وزنی) به پودر آهنی اضافه شدند. پس از عملیات مخلوط کردن و فشردن، نمونه ها تحت دو عملیات مختلف تف جوشی قرار گرفتند. تعدادی از نمونه ها در شرایط معمولی تف جوشی شدند و تعدادی نیز از دمای تف جوشی سخت شدند. در نهایت ریزساختار آنها با استفاده از میکروسکوپ نوری بررسی و با سایر حالات مقایسه شد. جهت اندازه گیری خواص مکانیکی قطعات تولید شده، از آزمون های خمش سه نقطه ای و سختی استفاده شد. آزمون خمش سه نقطه ای یکی از متداول ترین آزمون ها برای اندازه گیری استحکام قطعات متالورژی پودر می باشد. نتایج نشان می دهد که با افزودن نانو ذرات آلومینا به پودر آهنی اولیه، استحکام و سختی نمونه های پودری تف جوشی شده به ترتیب به اندازه mpa 700 و hv 25 کاهش پیدا کرده است. تشکیل انواع مختلف فازها در ریزساختار (خصوصا پرلیت و بینیت)، علت اصلی در ایجاد خواص مکانیکی مختلف بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که مکان های ترجیحی برای جوانه زنی و رشد ترک، حفرات زیرسطحی بودند که باعث شکست قطعه بصورت ترد و نرم (در قسمت گردنه های تف جوشی) می شدند. در هر دو شرایط تف جوشی، شکست غالب، شکست ترد با مورفولوژی رخ برگی بود.