در سالهای اخیر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به علت داشتن خواص منحصر به فرد و کاربردهای نشات گرفته از این خواص به شدت مورد توجه قرار گرفته اند. تاکنون از روشهای مختلفی برای سنتز این ذرات استفاده شده است. که بیشتر شامل واکنش های شیمیایی هشتند روش مکانوشیمیایی یک روش نسبتا جدید در سنتز نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به شمار می رود که در سالهای اخیر توسط تعدادی از محققان تجربه شده است. در پژوهش حاضر تهیه نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به روش احیای مکانوشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است. پودر سولفات تیتانیل به عنوان ماده اولیه واکنش و پودر کلرید سدیم به عنوان فاز رقیق کننده استفاده شد. به منظور به دست آوردن رفتار حرارتی ماده اولیه پودر سولفات تیتانیل تحت آزمایش آنالیز حرارتی tga/dtg قرار گرفت. مخلوط دو ماده با نسبت های وزنی مختلف کلرید سدیم به سولفات تیتانیل پس از خشک شدن درون آسیاب سیاره ای پرانرژی تحت اتمسفر گاز محافظ آرگون برای مدت زمان های مختلف آسیاب و در دماهای مختلف در هوا به مدت 30 دقیقه آنیل شده و در دمای 100 درجه در هوا خشک شدند. نمونه های پودری تحت آزمایش های پراش پرتو x میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان داد که تهیه مکانوشیمیایی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم از پودر سولفات تیتانیل به روش پیشنهاد شده امکان پذیر است. طیف های ftir تهیه شده از پودرهای قبل از آسیاب و پس از آسیاب نشان دادند که آسیاب مکانیکی سبب تبدیل سولفات تیتانیل به ذرات آمورف دی اکسید تیتانیوم آب دار و آنیل کردن باعث بلوری شدن ذرات می گردد. نتایج aas ذرات نشان از عدم حضور ناخالصی در آنها داشت.

اولین بار در سال1878 میلادی شخصی به نام چرنف از کشور روسیه پیشنهاد کرد که برای انجماد تحت فشار می توان از نیروی بخار آب استفاده کرد. اولین تحقیق مستند در مورد تاثیر فشار بر روی انجماد مذاب آلومینیوم-سیلسیم به سال 1931 توسط ولتر برمی گردد. با توجه به نیاز کشور به تولید قطعات با کیفیت و استحکام بالا مخصوصا از فلزاتی مانند آلومینیوم که نسبت استحکام به وزن بالا دارند، تصمیم بر اجام این پروژه گرفته شد. در این پژوهش به بررسی تیوریک و عملی ریخته گری کوبشی آلیاژ کار شده آلومینیوم 2024 پرداختیم. این آلیاژ به علت خواص مکانیکی مناسب کاربرد فراوانی در صنایع مختلف دارد ولی به علت سیالیت پایین، قابلیت ریخته گری مناسبی ندارد. فشار اعمالی در فرایند ریخته گری کوبشی می تواند پایین بودن سیالیت این آلیاژ را جبران کند و روش مناسبی برای ریخته گری این آلیاژ باشد. در این پژوهش ابتدا قالبی جهت تولید نمونه هایی با شکل ساده طراحی و تهیه گردید و سپس آزمایشات مربوطه در سه دما و جهار فشار مختلف انجام گرفت. آزمون های سختی سنجی، کشش، متالوگرافی، رادیوگرافی، دانیسته سنجی، آنالیز sem,xrd,exd و غیره از جمله آزمایشات انجام گرفته بودند. نتایج حاصل از آزمایشات سپس مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و بیان گ این بودند که با افزایش فشار اعمالی سختی، دانسیته و استحکام نمونه ها افزایش یافتند و با کاهش دمای ریخته گری نیز همین نتایج حاصل شد. دیگر نتایج مورد توجه جدایش های ایجاد شده در نمونه ها و تاثی فشار و دمای ریخته گری بر این مسیله می باشد و نتایج این بود که با کاهش فشار تا حد مشخصی و همچنین کاهش دمای ریخته گری می توان مقدار جدایش و یا به عبارتی فاز ثانویه ایجاد شده را کاهش داد. ریز شدن ساختار به واسطه استفاده از عوامل جوانه زا و افزایش دمای قالب نیز در کاهش جدایش موثر هشتند. با استفاده از نتایج آزمون فشار و اندازه دانه و روابط مربوطه سرعت سرد شدن محاسبه شد و بیان گر این موضوع بود که با افزایش فشار اعمالی اندازه دانه کاهش یافته و سرعت سرد شدن افزایش می یابد. با استفاده از آنالیز xrd مشخص گردید که رسوبات al2cu و al2cumg اصلی ترین رسوبات موجود در ساختار هستند. پژوهشگران در کارهای خود می توانند قالب را مجهز به ترموکوپل کرده و به سیستم پردازش اطلاعات متصل نموده و به صورت لحظه ای تغییرات را ثبت نمایند. تغییر پوشش قالب و طراحی آزمایشات بیشتر و آنالیز متفاوت جدایش های ایجاد شده در حصول نتایج دقیق تر مناسب به نظر می رسد.

مواد نانو کریستال و یا نانو ساختار خواص منحصر به فرد و کاربردهای خاصی داشته و تولید آنها روز به روز در حال افزایش می باشد در بسیاری از موارد تولید ساختار نانو در کل حجم ماده نه تنها امکان پذیر نیست بلکه غیر اقتصادی نیز می باشد لذا ایحاد لایه سطحی نانو ساختار در مواد بسیار اهمیت دارد در پروژه حاضر از روش برسکاری بعنوان یکی از فرآیندهای تغیر شکل پلاستیکی خیلی شدید جهت ایجاد لایه نانو ساختار در سطح فولادهای عاری از اتم های بین نشین استفاده شده است فولادهای عاری از اتم های بین نشین بدلیل شکل پذیری بخاطر کربن فوق العاده کم و خواص مکانیکی بخاطر رسوب سختی ناشی از tic,nbc,tin,nbn بسیار عالی در صنایع مختلف و عمدتا در صنایع خودروسازی و جهت ساخت انواع پانل ها و بدنه خودرو استفاده می شود پس از تولید ساختار نانو در سطح ورق فولاد مذکور از طریق روش برسکاری با مطالعه و بررسی ریز ساختار سطحی پولاد مذکور توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری میکروسککوپ نیروی اتمی و الگوی پراش اشعه ایکس مشاده گردید که لایه سطحی نانو ساختار با اندازه دانه بین 30 تا 180 نانو متر در سطح فولاد فوق و تا عمق حدود 50 تا 60 میکرو متر تشکیل شده است همچنین با انجام آزمایشات مختلف مشاهده شده که خواص مکانیکی آن از جمله تنش تسلیم استحکام تسلیم مقاومت به خستگی و سختی آن بسیار بهبود یافته است مقدار سختی لایه نانو ساختار سطحی نسبت به ساختار اولیه و دانه درشت آن با بیش از 5/3 برابر افزایش داشت.

امروزه با کمک فناوری ساخت لایه های نازک، به صورت گسترده از سرامیک های پیزوالکتریک در ساخت سیستم های میکروالکترومکانیک (mems) استفاده می شود. در پروژه حاضر سرامیک پیزوالکتریک تیتانات زیرکونات سرب (pzt) با فرمول pb(zrx, ti1-x)o3 به صورت لایه با ضخامت یک میکرون بر روی زمینه سیلیکون پوشش دهی شده با تیتانیوم و پلاتین (si/ti/pt) و به روش کندوپاش مغناطیسی rf راسب می شود. از لایه نازک پلاتین به عنوان الکترود بر روی زمینه سیلیکون استفاده می شود. کاربرد لایه نازک تیتانیوم به عنوان عامل چسبنده بین لایه پلاتین و زیرلایه سیلیکون می باشد. انجام دو مرحله عملیات حرارتی آنیل بر روی مجموعه چند لایه ای سیلیکون برای رشد لایه پلاتین در جهت (111) و ایجاد ساختار کریستالی پروفسکیت در لایه pzt ضروری است. اما در عین حال انجام عملیات آنیل، منجر به کریستالیزاسیون مجدد پلاتین و نیز ایجاد حفرات ریز بر روی این لایه می شود که متعاقب آن تخریب در لایه های نازک پلاتین و pzt و کاهش خواص الکتریکی pzt را در پی خواهد داشت. در این تحقیق اثر عوامل مختلف دما و زمان دو مرحله آنیل و نیز اثر ضخامت الکترود ti/pt بر ساختار و خواص pzt مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که انجام عملیات های پیش آنیل و آنیل نهایی به ترتیب در دمای 650 درجه سانتی گراد و زمان 30 دقیقه و دمای 700 درجه سانتی گراد و زمان 15 دقیقه بر روی نمونه های با ضخامت های لایه تیتانیوم 5-10 nm و لایه پلاتین 150 nm بهترین نتایج را در حصول ساختار کریستالی و سطح مطلوب لایه pzt بدست می دهد.

غشاهای نانو حفره آلومینای آندیک از آلومینیم، در محلول اگزالیک اسید بوسیله فرایند آندایزینگ دو مرحله ای ساخته می شود. این غشاها به خاطر پایداری گرمایی و شیمیایی و ساختار یکنواخت حفره ها اهمیت زیادی پیدا کرده است. در این پژوهش مشخصاتی از قبیل قطر حفره و ضخامت لایه آندی که به وسیله شرایط مختلف آندایزینگ از جمله ولتاژ اعمالی، زمان آندایزینگ، غلظت الکترولیت و دمای آندایزینگ تغییر می کند، بررسی شده است. مورفولوژی این غشاء ها به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که غشاء های دارای اندازه حفره های ریز و یکنواخت با کانال های موازی هم هستند. اندازه حفره ها در رنج 50 نانومتر تا 200 نانومتر و با ضخامتی بیش از 100 میکرومتر می باشد. در بررسی نتایج معلوم شد که اندازه حفره با ولتاژ رابطه مستقیم دارد و همچنین دیگر پارامترها تاثیر خاصی روی قطر حفره ها نداشت. ضخامت لایه آندی هم با افزایش پارامترهای شرایط آندایزینگ، افزایش یافته است. در پایان این پژوهش با محلول سولفات مس اشباع زمینه آلومینیمی غشاء را حل کرده و بعد انحلال لایه مانع در اسید فسفریک رقیق در زمان های مختلف بررسی شد.