امروزه به دلیل خواص مطلوب، استفاده از کامپوزیت ها در حال فزونی می باشد. کامپوزیت های زمینه فلزی که از پرکاربردترین انواع کامپوزیت ها می باشند نیز از این قاعده مستثنی نیستند. در این پژوهش خواص فیزیکی، مکانیکی و ریز ساختاری کامپوزیت های با زمینه آلومینیوم خالص و حاوی الیاف استحکام دهنده ی کوتاه فولادی بدون پوشش و یا با پوشش نیکل- فسفر و کامپوزیت های با زمینه ی al-4.5%cu و با الیاف تقویت کننده ی فولادی پوشش کاری شده با پوشش نیکل- فسفر مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور جلوگیری از انجام واکنش های شیمیایی مضر بین الیاف فولادی و زمینه آلومینیومی و نیز افزایش قابلیت ترشوندگی الیاف توسط مذاب، با استفاده از فرایند پوشش کاری الکترولس که ضخامت یکنواخت پوشش حاصله در تمام سطوح از مزایای آن است، بر روی الیاف، پوشش نیکل- فسفراعمال شد. سپس با استفاده از روش ریخته گری گردابی که در آن با استفاده از هم زدن مذاب توسط یک پروانه معمولا گرافیتی، الیاف در زمینه توزیع می گردند، کامپوزیت های آلومینیوم- فولاد با درصدهای وزنی مختلف از الیاف فولادی در یک قالب فلزی از جنس فولاد ساده کربنی تهیه شد. قالب فلزی پیش از ریخته گری تا دمای 500 درجه سانتیگراد پیش گرم شده بود تا مذاب بتواند تمام آن را پر نماید. برای تهیه ی ذوب از یک کوره ی مقاومتی مخصوص استفاده شد و دمای مذاب نیز در حین فرایند هم زدن 710 درجه سانتیگراد در نظر گرفته شده بود. در کامپوزیت های با زمینه ی آلومینیوم خالص تجارتی، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی و ساختار میکروسکوپی نمونه های تهیه شده از کامپوزیت های حاوی 3، 6 و 9 درصد وزنی الیاف فولادی بدون پوشش و یا پوششکاری شده، در مقایسه با آلومینیوم خالص تجارتی بررسی گردید. در کامپوزیت های با زمینه ی al-4.5%cu و محتوی همان درصد وزنی الیاف فولادی پوشش کاری شده، این خواص با آلیاژ al-4.5%cu مقایسه شدند. بر طبق نتایج به دست آمده، در کامپوزیت های با زمینه ی آلومینیوم خالص تجارتی و حاوی الیاف استحکام دهنده ی فولادی پوشش کاری شده، با افزایش درصد وزنی الیاف فولادی، دانسیته افزایش یافته و انعطاف پذیری کاهش می یابد و سختی کامپوزیت با 9 درصد وزنی الیاف فولادی، اندکی بیش از 5/2 برابر سختی آلومینیوم خالص تجارتی می باشد. استحکام این کامپوزیت ها نیز در 6 درصد وزنی الیاف فولادی، به بیشترین مقدار خود می رسد و سپس دوباره کاهش می یابد. توزیع الیاف در زمینه نیز در این کامپوزیت ها تا حدود بسیار زیادی یکنواخت می باشد. در کامپوزیت های با زمینه ی آلومینیوم خالص و با الیاف تقویت کننده ی فولادی بدون پوشش، خواص فیزیکی و مکانیکی بینابین آلومینیوم خالص و کامپوزیت های با الیاف تقویت کننده ی فولادی پوشش کاری شده می باشد و توزیع الیاف در زمینه نیز غیر یکنواخت می باشد. در کامپوزیت های با زمینه ی al-4.5cu نیز خواص مکانیکی به جای بهبود دچار تنزل می شوند. از نتایج این پژوهش چنان بر می آید که درکاربردهایی که سختی، استحکام یا مقاومت به سایش بالا مد نظر باشد، استفاده از کامپوزیت ها ی با زمینه ی آلومینیوم خالص و حاوی درصد وزنی مناسب الیاف فولادی پوشش کاری شده با پوشش نیکل- فسفر، منطقی و دارای توجیه اقتصادی خواهد بود.

طی 35 سال گذشته، غشاها از ابزاری آزمایشگاهی، به محصولی صنعتی با کاربردهای فراوان از جمله نمک زدایی از آب شور و تصفیه ی پساب های صنعتی تبدیل شده اند. از آنجا که غشاهای سرامیکی ذاتاً دارای پایداری بیشتری نسبت به غشاهای پلیمری هستند امروزه تحقیقات گسترده ای بر روی ساخت و توسعه غشاهای سرامیکی انجام می شود. در این تحقیق ساخت پایه های سرامیکی لوله ای آلومینا، از روش قالب ریزی ژلی اصلاح شده با کاربرد ژلاتین و کربوکسی متیل سلولز به عنوان عوامل ژل کننده صورت گرفت. اثرات دمای پخت، میزان جامد در دوغاب و اندازه متوسط ذرات پودر آلومینا بر میزان تخلخل ساختار نهایی بررسی گردید و مشخص شد که میزان تخلخل با افزایش دمای پخت و افزایش میزان جامد در دوغاب کاهش یافته و با افزایش اندازه متوسط ذرات پودر، افزایش می یابد. برای اصلاح سطح پایه های ساخته شده، از پوشش دهی به روش غوطه وری استفاده شد. ارزیابی میزان تأثیر پارامترهای مهم در پوشش دهی به روش غوطه وری شامل غلظت سوسپانسیون، زمان غوطه وری در سوسپانسیون، سرعت بالا کشیدن قطعه و تعداد دفعات لایه نشانی، بر خواص جداسازی غشای ساخته شده، با استفاده از روش طراحی آزمایشات تاگوچی انجام گرفت. غشاهای ساخته شده در جداسازی پلی اتیلن گلایکول با وزن مولکولی 10000 از آب مورد آزمایش قرار گرفتند ومیزان پس زنی و فلاکس، به عنوان دو تابع هدف جداگانه در آنالیز تاگوچی در نظر گرفته شدند. برای تعیین درصد اثر هریک از پارامترهای فوق بر میزان پس زنی و فلاکس غشاهای ساخته شده، از آنالیز واریانس استفاده گردید. نتایج حاصل از آنالیز واریانس نشانگر تأثیر بسیار زیاد تعداد دفعات لایه نشانی بر میزان پس زنی و فلاکس غشاهای ساخته شده بود. بر اساس آنالیزهای تاگوچی، نمونه هایی با خواص بهینه برای پس زنی و فلاکس تعیین گردیدند که در پارامترهای لایه نشانی با یکدیگر متفاوت بودند. نهایتاً از آنجا که غشاهای ساخته شده، در جداسازی پلی اتیلن گلایکول 10000 از آب، دارای پس زنی بیش از 90% بودند مشخص شد که دارای mwco برابر 10000 هستند.

مولایت یکی از سرامیک های مهندسی است که دارای خواص ویژه ای مثل استحکام دمای بالای مناسب، مقاومت شیمیایی عالی و مقاومت خزشی بالا می باشد ولی مشکلاتی نظیر قابلیت زینتر پذیری کم، نیاز به دمای بالا برای (تهیه مولایت) و چقرمگی پایین، به عنوان عوامل محدود کننده در کاربرد وسیع این سرامیک مطرح می باشد. یکی از روش های بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی مولایت اضافه کردن زیرکونیا و تولید کامپوزیت مولایت- زیرکونیا می باشد که عموماً این کار توسط روش زینتر واکنشی انجام می گیرد و این روش نیاز به دمای بالا و زمان طولانی دارد. هدف از پژوهش حاضر، تهیه و مشخصه یابی نانوکامپوزیت مولایت- زیرکونیا به روش فعال سازی مکانیکی بود. مواد اولیه مورد استفاده در این تحقیق شامل پودر آلومینای کلسینه، آلومینای راکتیو، زیرکن، آمونیوم فلوراید و آمونیوم کلراید بود. از پودرهای آمونیوم فلوراید و آمونیوم کلراید به عنوان عوامل تسریع کننده فرآیند استفاده شد. مواد اولیه با نسبت مولی منطبق بر ترکیب کامپوزیت مولایت- زیرکونیا آسیاکاری شده و سپس تحت عملیات پخت قرار گرفت. تأثیر عوامل مختلف از جمله زمان فعال سازی، دمای عملیات حرارتی، استفاده از پودرهای اولیه کلسینه شده و پودرهای آمونیوم فلوراید و آمونیوم کلراید بر ساختار فازی و اندازه کریستالیت های کامپوزیت تولیدی بررسی شد. از تکنیک های مختلفی برای ارزیابی و مشخصه یابی محصولات تولیدی استفاده شد. از تکنیک پراش پرتو ایکس (xrd) به منظور بررسی ساختار فازی و تأیید حضور فازهای مطلوب در ترکیب به دست آمده و به منظور بررسی مورفولوژی و توزیع اندازه ذرات و آگلومره های پودرهای اولیه و تولیدی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) استفاده شد. آنالیز عنصری با تفکیک انرژی پرتو ایکس (eds) جهت بررسی فازهای مولایت و زیرکونیای تشکیل شده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که بدون حضور یون های فلوئور و کلر، نانو کامپوزیت مولایت- زیرکونیای دو فاز بدون ناخالص پس از 40 ساعت فعال سازی مکانیکی پودرهای آلومینای کلسینه وزیرکن و چهار ساعت عملیات پخت بعدی در 1400 درجه سانتی گراد با اندازه دانه های فاز مولایت 40 و فاز زیرکونیا 35 نانومتر حاصل می-گردد. هم چنین نانو کامپوزیت مولایت- زیرکونیا با 40 ساعت فعال سازی مکانیکی پودرهای آلومینای راکتیو و زیرکن و 4 ساعت عملیات پخت بعدی در 1400 درجه سانتی گرادحاصل شد از طرفی مقداری زیرکن باقی مانده در ترکیب وجود داشت. حضور یون-های فلوئور و کلر سبب کاهش زمان فعال سازی مکانیکی شد. در مقابل اندازه دانه های به دست آمده در نتیجه تغییر مکانیزم تشکیل نانو کامپوزیت مولایت- زیرکونیا افزایش یافت. نانو کامپوزیت مولایت- زیرکونیا پس از 20 ساعت فعال سازی مکانیکی پودرهای آلومینای کلسینه و زیرکن و اضافه کردن آمونیوم فلوراید و مخلوط کردن آن ها برای 5 دقیقه توسط آسیا گلوله ای و چهار ساعت عملیات حرارتی در 1400 درجه سانتیگراد با اندازه دانه های فاز مولایت 65 و فاز زیرکونیا 50 نانومتر به دست آمد. نانوکامپوزیت مولایت -زیرکونیا پس از 20 ساعت فعال سازی مکانیکی پودرهای آلومینای کلسینه و زیرکن و اضافه کردن آمونیوم کلراید و مخلوط کردن آن ها برای 5 دقیقه توسط آسیا گلوله ای و چهار ساعت عملیات پخت در 1400 درجه سانتیگراد حاصل شد ولی مقداری آلومینای واکنش نکرده باقی مانده بود. کلمات کلیدی:

در بین آلیاژهای آلومینیم دما بالا، سیستم al-fe-v-si به دلیل خواص بسیار مطلوب در دمای محیط و دماهای بالا توجه زیادی را به خود معطوف نموده است. هدف از انجام این پژوهش تولید آلیاژهای نانوساختار al-8.5fe-1.3v-1.7si و al-11.7fe-1.3v-2.3si، که به ترتیب حاوی 27 و 37 درصد حجمی از رسوبات al12(fe,v)3si هستند، به روش آلیاژسازی مکانیکی و پرس گرم و بررسی خواص قطعات تولید شده از این آلیاژها است. بدین منظور در ابتدا پودر آلیاژهای al-fe-v-si با آسیاب کاری پودر عناصر سازنده تولید شد و تاثیر عملیات آنیل هم دما بر ریزساختار مخلوط پودری حاصل بررسی گردید. سپس پودر حاصل از آلیاژسازی مکانیکی با استفاده از فرایند پرس گرم در دمای 550 درجه سانتیگراد و فشار 300 مگاپاسکال به مدت 30 دقیقه متراکم گردید و خواص قطعات حاصل مورد بررسی قرار گرفت. تغییرات فازی و ریزساختاری به وسیله آزمون های پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوریمورد بررسی قرار گرفت. خواص مکانیکی قطعات تولیدی توسط سختی سنجی و آزمون فشار دمای محیط و دمای بالا ارزیابی شد. پایداری حرارتی قطعات توسط اندازه گیری تغییرات سختی بر حسب دما و زمان آنیل مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی رفتار سایشی آلیاژهای تولیدی، آزمون سایش پین بر روی دیسک در دمای محیط و تحت بارهای اعمالی 2، 5 و 10 نیوتن بر روی قطعات تولید شده انجام شد و نتایج با نمونه تولید شده از پودر آلومینیم خالص نانوساختار مقایسه شد.سطوح سایش و محصولات سایشی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنج توزیع انرژی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که آلیاژسازی مکانیکی مخلوط پودر عناصر آلیاژهای al-8.5fe-1.3v-1.7siو al-11.7fe-1.3v-2.3siبه مدت 60 ساعت منجر به تشکیل فاز جدیدی نمی شود و محصول آلیاژسازی مکانیکی این مخلوط های پودری محلول جامد آلومینیم نانوساختار با اندازه دانه به ترتیب 19 و 21 نانومتراست. عملیات حرارتی نمونه آسیاب کاری شده در محدوده دمایی 300 تا 550 درجه سانتیگراد نشان داد که در دمای 400 درجه سانتیگراد ترکیب بین فلزی al12(fe,v)3si شروع به رسوب گذاری کرده و در دمای 550 درجه سانتیگراد رسوب این ترکیب کامل می شود. در هیچکدام از دماهای عملیات حرارتی فازهای ناخواسته مشاهده نشدند.پرس گرم پودر آلیاژهایی که به مدت 60 ساعت آسیاب کاری شده اند،منجر به تولید نمونه های بالک با چگالی نسبی در حدود 97 درصد گردید. ریزساختار نمونه های بالک شامل رسوبات ترکیب بین فلزی al12(fe,v)3si در زمینه آلومینیم نانوساختار با اندازه دانه ای در حدود 50 نانومتر بودند. سختی آلیاژهای نانوساختار al-8.5fe-1.3v-1.7si و al-11.7fe-1.3v-2.3si پس از پرس گرم برابر 205 و 254 ویکرز بودند که به ترتیب 65 و 55 درصد بیشتر از آلیاژهای مشابه تولید شده توسط روش انجماد سریع می باشند. استحکام تسلیم فشاری این آلیاژها در دمای محیط نیز برابر 679 و 758 مگاپاسکال بدست آمد که به ترتیب 58 و 41 درصد بیشتر از مقادیر گزارش شده برای نمونه های تجاری این آلیاژها است. نتایج آزمون فشار دما بالا بر روی آلیاژهای تولیدی نشان داد که روند کاهش استحکام این آلیاژها با افزایش دما مشابه سایر آلیاژهای آلومینیم دما بالا و نتایج گزارش شده برای آزمون کشش دما بالای این آلیاژها است. بررسی پایداری حرارتی آلیاژal-11.7fe-1.3v-2.3si نشان داد که سختی آن پس از 36 ساعت قرارگیری در دمای 400 درجه سانتیگراد بدون تغییر باقی می ماند. همچنین، ترکیب بین فلزی al12(fe,v)3si پس از 36 ساعت آنیل در دمای 600 درجه سانتیگراد همچنان در زمینه آلومینیم پایدار می باشد. نتایج آزمون سایش بر روی نمونه ها نشان داد که در همه بارهای اعمالی با افزایش کسر حجمی رسوبات al12(fe,v)3si نرخ سایش کاهش می یابد. مکانیزم غالب سایش در مورد آلیاژهای نانوساختار al-8.5fe-1.3v-1.7si و al-11.7fe-1.3v-2.3si تشکیل لایه مخلوط شده مکانیکی بر سطح نمونه ها تعیین شد.

امروزه استفاده از روش های پاشش پلاسما جهت پوشش دهی انواع سرامیک های دیرگداز با توجه به نقطه ذوب بالای آن ها بسیار مورد توجه قرارگرفته است. یکی از راه های بهبود خواص پوشش های سرامیکی، بالا بردن دمای ذرات پاششی و بهبود ذوب شوندگی آنها توسط افزایش آنتالپی و انتقال حرارت جت پلاسما است که بوسیله جایگزینی گازهای متداول آرگون و هلیوم با گازهای مولکولی انجام می شود. اکسید ایتریم دارای پایداری شیمیائی و حرارتی بالائی است و تا دمای °c 2200 دچار هیچگونه تغییرات فازی نمی شود و در این حالت فاز غالب فاز مکعبی است. در این پژوهش پوشش پودر اکسیدایتریم توسط دو روش پاشش پلاسما آرگون و co2+ch4 بر روی سطح زیرلایه ای آلومینیوم از گروه 6061 ایجاد شده و برخی از خواص فیزیکی و ریزساختاری آنها مورد مقایسه قرار گرفته است. در تصاویر میکروسکوپ الکترونی پوشش ایتریا حاصل از پاشش پلاسما co2+ch4، اسپلت های تشکیل شده دارای اشکال منظم و دایره ای شکل بوده و از پهن شده گی مناسبتری برخوردار بودند و پوشش ایجاد شده از این روش دارای انسجام وپیوند بهتر بین لایه های رسوب کرده، کمتر بودن میزان تخلخل و ذرات ذوب نشده و در تهایت کیفیت بهتر ساختار نسبت به روش پاشش پلاسما آرگون بود، که دمای بالاتر ذرات ایتریا پاششی و ذوب کامل آنها و ایجاد ترشوندگی خوب بین قطرات مذاب و زیرلایه از مهمترین عوامل بهبود کیفیت ساختار بود. نتایج حاصل از انجام آزمون های آنالیز فازی، نشان از شکل گیری مقدار ناچیزی از فاز مضر مونوکلینیک در ساختار پوشش داشت که این فاز نامطلوب بدلیل تغییرات حجمی که در هنگام تبدیل به فاز مکعبی در اثر افزایش دما ایجاد می کرد باعث ایجاد عیوبی در ساختار پوشش می شد که با انجام یک مرحله عملیات حرارتی بر روی پوشش ها در دمای 1000 درجه سانتیگراد فاز مونوکلینیک حذف شد. بمنظور بررسی مقاومت فرسایش پلاسمائی پوشش ایتریا از دو سیستم زدایش خشک پلاسما کانونی و یون فعال استفاده شد و نتایج آزمون ها نشان داد که مقاومت پوشش ایتریا تولید شده توسط پلاسما گازهای co2+ch4 در محیط زدایش پلاسما کانونی با توجه به تغییرات وزن آن قبل و بعد از زدایش بهتر از پوشش های ایجادی توسظ تفنگ پلاسمای آرگون بوده است که دلیل آن را باید در کم بودن میزان عیوب ساختاری و کیفیت بالاتر پوشش در این روش پاشش پلاسما جدید دانست.

کاربرد کامپوزیت ها به عنوان بیوماده در مصارف بازسازی بافت های زنده آسیب دیده موضوع بسیاری از تحقیقات جدید در کاربردهای پزشکی و دندانپزشکی است. در این پژوهش، ابتدا با استخراج فیبروین ابریشم از پیله کرم ابریشم، محلول آبی فیبروین ابریشم ساخته شد. صحت فرایند چسب زدایی و دستیابی به فیبروین با خواص مطلوب جهت کاربرد مورد نظر بررسی شد. همچنین به روش سل-ژل اصلاح شده، نانوبیوسرامیک دیوپسید برای اولین بار ساخته شد و مشخصه یابی های لازم جهت تایید نانو بودن اندازه ذرات صورت پذیرفت. سپس ساخت بهترین داربست کامپوزیتی از نظر ساختاری، مورفولوژیک و بیولوژیک به روش خشک کردن انجمادی مدنظر قرار گرفت. داربست های مختلفی با نسبت های مختلف پلیمر-سرامیک (20%، 30% و 40% وزنی) و با اصلاح روش تولید، تهیه و مقایسه شدند. آزمون های متعددی ترتیب داده شد و از آن جمله مورفولوژی داربست ها توسط تصاویر ساخته شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، آبدوستی داربست ها توسط زاویه تماس آب و گنجایش جذب آب، وضعیت تخلخل نمونه ها توسط دستگاه تخلخل سنج جیوه ای، زیست فعالی با غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) و رفتار سلول های پراستئوبلاست در تماس با این داربست ها مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین از آزمون پراش پرتو ایکس، تصویربرداری توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری ((tem، آنالیز عنصری eds، طیف سنجی مادون قرمز (ftir)، آنالیز حرارت سنجی ((tga نیز بهره گرفته شد و خواص مکانیکی داربست ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نانوسرامیک دیوپسید با ابعاد نانومتری (حدود 40 نانومتر) به همراه محلول فیبروین ابریشم با غلظت مناسب (5/5 تا 5/6 درصد)، بدون استفاده از روش های مخاطره آمیز و تنها با کنترل پارامترهای تولید، مناسب ترین داربست ها از نظر دارا بودن ساختار صفحه بتایی (بدون استفاده از متانول و سایر القاء کننده ها)، خواص سطحی مناسب (اصلاح سازی سطح توسط افزودن پرکننده)، توزیع ذرات در زمینه (بدون استفاده از سورفاکتانت) و با تخلخل کافی (بدون استفاده از تخلخل ساز) تولید شد. نتایج حاصل از ارزیابی های مختلف، موید مناسب بودن داربست کامپوزیتی جدید از نظر ساختاری، زیست فعالی ، زیست سازگاری و خواص مکانیکی برای مصارف مهندسی بافت استخوان است. میانگین میزان تخلخل ها در نمونه های کامپوزیتی حداقل 70% به دست آمد. گنجایش جذب آب در داربست های کامپوزیتی متناسب با محتوای نانوسرامیک موجود در آن ها افزایش نشان داد (به طور میانگین 708% درصد در مورد کامپوزیت های 40% دیوپسید-فیبروین) و این ویژگی به همراه کاهش زاویه تماس آب (تا حد 57 درجه)، تاثیر مناسبی بر چسبندگی و رشد سلول های mc3t3-e1 نشان داده است. زیست فعالی داربست ها با مشاهده سطح داربست های غوطه ور شده در زیر میکروسکوپ الکترونی و بررسی توسط پراش پرتو ایکس و طیف سنجی مادون قرمز و تغییرات ph و غلظت یون موید بیشترین خاصیت زیست فعالی در داربست های 40% است. با این حال در میان داربست های ساخته شده به روش مذکور، بهترین داربست کامپوزیتی، داربست نانوکامپوزیتی فیبروین ابریشم/دیوپسید 20% است زیرا حاوی مقادیری از عامل تقویت کننده زیست فعال است و در عین حال بیشترین تخلخل را در میان داربست های مختلف کامپوزیتی داراست( حدود %87) و همچنین نسبت به داربست های خالص فیبروین ابریشم ترشوندگی و خواص مکانیکی (مدول فشاری 5/3 مگاپاسکال و استحکام فشاری حدود 39/0 مگاپاسکال) بسیار بهتری دارد.

در این پژوهش رفتار خزشی فولاد نسوز 40hp تولیدی کارخانه فولاد اخگر اصفهان مورد مطالعه قرار گرفت. این نوع فولاد یکی از آلیاژهای پرکاربرد در ساخت لوله های کوره رفورمر صنایع پتروشیمی و صنایع تولید آهن جهت تولید گازهای احیاکننده است که به روش ریخته گری گریز از مرکز افقی تولید می شود. به دلیل شرایط محیطی کوره رفورمر (دمای بین ? 700 تا ? 1100 و فشار داخلی mpa 1 تا mpa 5) فرآیند خزش در این لوله ها بسیار فعال می باشد. بنابراین آلیاژهای مورد استفاده باید از مقاومت خزشی بالایی برخوردار باشند. یکی از روش های افزایش مقاومت در برابر خزش فولادهای نسوز، اضافه کردن عنصر تیتانیم به عنوان عنصر کاربیدزا به ترکیب شیمیایی است. در این پژوهش ابتدا چهار نمونه لوله با مقادیر صفر، 06/0، 21/0 و 23/0 درصد وزنی تیتانیم به روش ریخته گری گریز از مرکز افقی تولید و سپس آزمون های کشش، سختی سنجی، خزش و بررسی های ریزساختاری با میکروسکوپ نوری، الکترونی روبشی و آنالیزعنصری انجام شد. افزایش مقدار تیتانیم موجب ریزشدن ریزساختار ریخته گری، کاهش فاصله بین بازوهای ثانویه دندریتی و کاهش نسبی اندازه دانه در سطح مقطع عرضی لوله شد. تیتانیم همچنین موجب کاهش پیوستگی کاربیدهای مرزدانه، ظریف شدن و نیز تغییر شکل آنها از حالت اسکلتی به شکل کروی شد. از طرف دیگر افزایش مقدار تیتانیم بدلیل تشکیل کاربید مرکب نیوبیم-تیتانیم و افزایش نسبت کروم به کربن موجب تغییر در نوع کاربیدهای کروم اولیه شده و در نتیجه انواع کاربید کروم با درصد کروم متفاوت در ساختار ریخته گری تشکیل شد. آزمون خزش برروی نمونه های تولیدی با تنش ثابت mpa40 و در دمای ?900، برای زمان حداکثر100 ساعت طراحی و انجام شد. تنها نمونه با مقدار تیتانیم 06/0 درصد وزنی با نرخ خزش حالت پایای 6-10×6 تا بیش از 100ساعت مقاومت کرد. بررسی مقطع طولی نمونه های شکسته شده در حین آزمون خزش نشان داد که تحت تنش اعمالی، ترک های ریزساختار در فصل مشترک کاربیدهای کروم با زمینه جوانه زده و رشد کردند. همچنین با افزایش مقدار تیتانیم، رسوبات کاربیدی ثانویه تشکیل شده در حین آزمون خزش از نوع کاربیدهای غنی از نیوبیم و تیتانیم بود.آنالیز خطی و نقطه ای فازهای تشکیل شده نشان داد که در تمامی نمونه ها با درصد تیتانیم مختلف، فاز مخرب g با ترکیب شیمیایی 6si7nb16ni در حین آزمون خزش تشکیل گردید. اما مقدار آن در نمونه های تیتانیم دار کمتر از نمونه بدون تیتانیم مشاهده شد. از این رو به نظر می رسد وجود تیتانیم مانع استحاله کاربید مرکب نیوبیم- تیتانیم به فاز g می شود. بر اساس اطلاعات بدست آمده از آزمون خزش و با استفاده از پارامتر لارسون میلر، عمر تقریبی لوله های تولیدی در شرایط واقعی کاربرد یعنی تنش mpa 5/22 و دمای ?900، بیش از 10 سال تخمین زده شد.

سوپرآلیاژهای پایه نیکل به دلیل پایداری و استحکام مناسب در دمای بالا، در ساخت بخش های داغ توربین های گازی کاربرد دارند. از جمله سوپرآلیاژهای پایه نیکل، آلیاژ gtd-111 است که در ساخت پره های ردیف اول توربین های گازی نیروگاهی کاربرد دارد. ریزساختار و استحکام این آلیاژ به نحوه انجماد و عملیات حرارتی رسوب سختی آن بستگی دارد. در این پژوهش، ابتدا سوپرآلیاژهای پایه نیکل gtd-111 جهت¬دار به روش بریجمن و در محیط خلاء با سرعت رشد 6 میلی¬متر بر دقیقه تهیه شد. به منظور تعیین دمای استحاله¬های فازی آنالیز گرماسنجی افتراقی انجام شد و با توجه به دمای سالیدوس، عملیات¬حرارتی در دماهای کمتر از ?c1295 انجام شد. سیکل¬های عملیات حرارتی رسوب سختی مختلف روی سوپرآلیاژ پایه نیکل gtd-111 جهت دار به منظور بررسی تأثیر عملیات همگن¬سازی، انحلال-جزیی اولیه، انحلال¬جزیی ثانویه و پیرسازی بر ریزساختار طراحی و انجام شد. همچنین تأثیر انحلال¬جزیی ثانویه در سه دمای ?c910، ?c980 و?c 1050 بر خواص کششی دمای محیط و خواص تنش گسیختگی آلیاژ بررسی شد. نتایج نشان داد که ریزساختار ریختگی آلیاژ gtd-111 شامل زمینه آستنیتی ?، رسوب ??، یوتکتیک ??-? و دو نوع کاربید mc و m23c6 می باشد. عملیات همگن¬سازی سبب انحلال، رسوب مجدد و توزیع یکنواخت رسوبات ?? گردید. انحلال¬جزیی به همراه همگن¬سازی، موجب رشد وتوزیع منظم رسوبات در جهات <100> شد. انحلال¬جزیی ثانویه باعث رشد بیشتر رسوبات ?? و درنتیجه تقسیم شدن رسوبات درشت به رسوبات ریزتر گردید. نتایج آزمون تنش-گسیختگی نشان داد که انجام عملیات¬حرارتی شامل همگن¬سازی، انحلال¬جزیی اولیه و انحلال¬جزیی ثانویه در دمای ?c980 موجب تشکیل ریزساختاری با توزیع مناسب رسوبات ?? شده و در بین سیکل¬های انجام شده، بیشترین عمر خزشی را به همراه خواهد داشت.

استفاده از پلاستیک ها و پلیمرهای مصنوعی، رشد چشمگیری در سال های اخیر داشته و دفع پسماند این مواد، تبدیل به یکی از مسائل بزرگ زیست محیطی شده است. پلی اتیلن ترفتالات با رشد سالانه ده درصد در سال 2012، ازجمله پرمصرف ترین مواد پلاستیکی به شمار می رود که عمدتاً در بسته بندی مواد غذایی، تولید بطری های آشامیدنی و صنایع نساجی کاربرد دارد. مصرف بالای این پلاستیک، یک مسئله ی مهم زیست محیطی است زیرا این ماده زیست تخریب پذیر نبوده و تجزیه ی محیطی آن چند صد سال طول می کشد، به همین دلیل مانند سایر پسماند های پلاستیکی، دفینه سازی و یا سوزانده می شود؛ بنابراین انتخاب یک روش جایگزین و مناسب برای بازیافت پلاستیک ها ضروری است. یکی از این روش ها، استفاده از فرآیند شیمیایی پیرولیز است. استفاده از این فرآیند، آلودگی زیست محیطی بسیار کمتری را نسبت به روش دفینه سازی و سوزاندن پسماندهای پلاستیکی دارد. این فرآیند در غیاب اکسیژن انجام می شود و شرایط عملیاتی مختلفی مانند دما، نرخ گرمایی، زمان اقامت و استفاده از کاتالیزور و افزودنی بر توزیع محصولات آن موثر است. در این بین، دما، مهم ترین نقش را در فرآیند پیرولیز ایفا می کند. در این آزمایش، دمای c?380، به عنوان دمای بهینه برای انجام این فرآیند به دست آمده است. همچنین تأثیر افزودنی پارافین بر محصولات آن، به ویژه مایع پیرولیزی، مورد بررسی قرار گرفته شده است. با توجه به نتایج به دست آمده از آزمایش، افزودن پارافین سبب شده که میزان محصول مایع، به میزان 3/5 درصد وزنی، افزایش یابد. از طرفی، 6/42 درصد نیز محصول گازی به دست آمده است. برای آنالیز ترکیبات موجود در مایع پیرولیزی، از آزمون کروماتوگرافی گاز- طیف سنجی جرمی استفاده شده است. مهم ترین ترکیبات شناسایی شده در این آنالیز، بنزوئیک اسید و فنل بوده که بیش از 80 درصد وزنی محصول مایع را شامل می شود.