در پروژه حاضر ، پودر آومینیوم با پودر آلومینا در دو اندازه 3 میکرون و 40نانومتری پس از مخلوط سازی ، در زمانهای 5و10و15و20و25 ساعت در آسیاب سیاره ای آسیاکاری شدند. به منظور مقایسه پودرهای آلومینیوم نیز به تنهایی آسیاب شدند. تغییرات مورفولوژی پودر حین آسیاکاری با میکروسکوپ الکترونی بررسی شد . اندازه دانه با آنالیز xrd به روش ویلیامسون هال تعیین گردید. نمونه ها به دو روش پرس سرد-تفجوشی و اکستروژن گرم تولید شدند و آزمون های سختی ، فشار و سایش بر روی آنها انجام گرفت . نتایج نشان می دهد که آسیاکاری مکانیکی منجر به ریز شدن دانه ها تا حد 60 نانومتر و توزیع مناسب تقویت کننده ها می شود. ذرات نانوآلومینا در بهبود خواص مکانیکی موثرتر از ذرات میکرونی می باشند . علاوه بر این اکستروژن در مقایسه با روش متالورژی پودر ، جهت ارتقا چگالی و خصوصیات مکانیکی موثرتر است.

در طی فرایند چرخه سوخت، مرحله تولید نمک سبز، uf4، به عنوان یکی از محصولات میانی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. پودر uf4 از واکنش گاز hf با پودر uo2 طی واکنش گاز- جامد حاصل می گردد. این واکنش در دو راکتور سری از نوع پیچ دوار افقی انجام می شود. ناهمگن بودن واکنش، تعادلی شدن در دماهای بالا، گرمازا بودن واکنش و همچنین وجود پیچ چرخشی بر پیچیدگی های رفتاری و عملکردی این راکتور می افزاید. در این مطالعه، راکتور تولید uf4 توسط تعدادی از راکتورهای جامد- گاز با جریان متقابل مدل سازی شده، سپس معادلات حاکم بر عملکرد سیستم بر اساس قوانین بقای جرم و انرژی نوشته شده و با استفاده از دستورات فرتن در محیط نرم افزار aspen plus شبیه سازی شده است. مقایسه نتایج مدل با نتایج تجربی مربوط به پیشرفت واکنش و تغییرات درصد تبدیل و دمای مواد بیانگر دقت قابل قبول این مدل می باشد. با حصول این نتیجه می توان تاثیر پارامترهای عملیاتی شامل تغییر علظت گاز hf و دمای واکنش بر شدت واکنش و درصد تبدیل مواد نهایی را مورد بررسی تئوریک قرار داد

در این تحقیق اثر افزودنی های اکسیدی همچون اکسید زیرکونیوم ( zro2 )، اکسید کبالت ( co3o4 )، اکسید کرم ( cr2o3 ) و پودر آلومیناسیلیکاتی ( al2o3 – sio2 ) بر خواص ترموالکتریک اکسید روی خالص ( zno ) مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها با استفاده از روش واکنش حالت جامد یا روش متداول ساخته شد. برای بررسی خصوصیات فازی نمونه ها، منحنی پراش اشعه ایکس آن ها مورد بررسی قرار گرفت. دانسیته نهایی و نسبی هر کدام از نمونه ها به روش ارشمیدوس اندازه گیری شد و سرانجام برای بررسی خواص ترموالکتریک نمونه ها، هدایت الکتریکی، ضریب زبک، هدایت حرارتی و در نهایت ضریب شایستگی ترموالکتریک نمونه ها مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده مشاهده شد که در نمونه های حاوی اکسید کرم در هیچ درصدی از ماده افزودنی بهبودی در خواص ترموالکتریک حاصل نمی گردد، اما در نمونه های حاوی اکسید زیرکونیوم، اکسید کبالت و پودر آلومیناسلیکاتی در بعضی از درصدها به ویژه در دماهای بالا، ضریب شایستگی نسبت به اکسید روی خالص افزایش یافت. بیشترین افزایش در ضریب شایستگی ترموالکتریک مربوط به نمونه حاوی 1% کبالت بود که مقدار آن در دمای 723 درجه کلوین برابر 5/0 شد.

کاشتنی های ارتوپدی در طی سال های اخیر باعث بهبود زندگی میلیونها نفر شده است. کاشتنی یک وسیله ی مصنوعی مکانیکی است که به عنوان جایگزین برای یک قسمت از ساختار اسکلت بدن انسان عمل میکند. مواد مناسب برای استفاده به عنوان کاشتنی، موادی هستند که توانایی تحمل نیروهای سیکلی و محیط خورنده ی بدن را داشته باشند. فولادهای زنگ نزن آستنیتی به علت خواص خوب مکانیکی، خوردگی، جوشکاری و غیر مغناطیس بودن بیشترین کاربرد را در صنایع دارند. در میان فولادهای زنگ نزن شناخته شده، فولادهای کروم- نیکل بیشترین استفاده را دارند که در آنها نیکل نقش پایدار کننده ی آستنیت را دارد. اما وجود نیکل در فولادهای زنگ نزن معایب زیر را دارد: گران قیمت بودن آن و دیگر اینکه اگر فولادهای زنگ نزن نیکل دار در بدن انسان به عنوان کاشتنی به کار رود در اثر خوردگی در محیط بدن، یونهای نیکل آزاد شده به عنوان عامل حساسیت عمل میکند. لذا تمایل برای حذف عنصر نیکل مطرح شد و از بین عناصر مختلف، دو عنصر منگنز و نیتروژن تواماً به عنوان مناسب ترین جایگزین برای نیکل با حفظ قابلیت پایداری فاز آستنیت شناخته شد. یکی از روشهای تولید این فولادها آلیاژسازی مکانیکی است. در این پژوهش، با استفاده از آلیاژسازی مکانیکی و تفجوشی، یک فولاد زنگ نزن نانو ساختار بدون نیکل تولید و کاشتنی قابل استفاده در محیط بدن طراحی و ساخته شد و نهایتاً رفتار خوردگی آن در محیط شبیه سازی شده بدن انسان بررسی شد.

بیش از پنجاه درصد فروش تجهیزات مایکروویو مربوط به لامپ موج رونده است. لامپ موج رونده بهترین دستگاه برای تولید کارآمد توان مایکروویو در پهنای باند وسیع است توانایی شبیه سازی جامع و سه بعدی کل لامپ و اثرات موج رادیویی، نیروهای بار فضایی و مغناطیسی بر پرتوی الکترونی در یک لامپ موج رونده مارپیچ برای طراحی و بهینه سازی این نوع لامپ حائز اهمیت بسیار است. نرم افزار شبیه ساز سه بعدی cst برای دست یابی به این هدف می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در این پایان نامه اجزای یک لامپ موج رونده مارپیچ شامل تفنگ الکترونی، مدار موج آهسته و سیستم فوکوس مغناطیسی به منظور بررسی پروفایل وفوکوس پرتوی الکترونی در تفنگ و سیستم متناوب مغناطیس های دائم ساماریوم کبالت، تست سرد و گرم، برهم کنش پرتو با موج rf ، محاسبه توان خروجی، بهره، بازدهی الکترونی و نهایتا تاثیر دما بر روی میدان مغناطیسی و پرتو در این نرم افزار شبیه سازی شد. همچنین اثر پارامترهایی همچون طول سیستم فوکوس وجنس نگه دارندههای دی الکتریک نیز مورد بررسی قرار گرفت نتایح حاصله تطابق بسیار خوبی باواقعیت داشتند که حاکی از توانایی و کاربری این نرم افزار در طراحی و شبیه سازی سایر لامپ های تقویت کننده موجود در صنایع مخابرات و الکترونیک با قابلیت های گسترده آن در حوزه مایکروویو و pic است.

در این پژوهش، یک لعاب فسفرسنس با تابش خوب و پستاب طولانی تهیه شد. این لعاب فسفرسنس متشکل از یک لعاب ترانسپارنت با دمای ذوب مناسب و یک پودر فسفرسنس می باشد. پودر فسفرسنس بر پایه caal2o4 همرا با دوپنتهای eu2+ و nd3+ می باشد. نتایج زیر بدست آمد: 1- درصد مولی بهینه دوپنتهای eu2+ و nd3+ اضافه شده به ترتیب 1 و2 می باشد. مشاهده می شود که با افزایش میزان دوپنتها از میزان بهینه فوق خاصیت فسفرسنسی کاهش می یابد. زیرا با وارد کردن مقادیر بیشتر دوپنت مقادیر عیوب جاهای خالی هم بیشتر می شود. این جاهای خالی می توانند طوری ترازهای انرژی را تغییر دهند که ترازهای پایه و تهییج به هم نزدیک شده وجفت شدن الکترون و حفره به راحتی و بدون تابش فوتون صورت پذیرد. 2- همچنین بررسی شد که با افزایش دمای سینترینگ برای تهیه پودر فسفرسنس، قدرت فسفرسنسی به دلیل افزایش قدرت نفوذ دوپنتها افزایش می یابد. 3- با اضافه کردن یک کمک ذوب که در این تحقیق از 03/0 مول h3bo3 استفاده شد، بازهم قدرت فسفرسنسی به دلیل افزایش نفوذ دوپنتها افزایش می یابد. این افزایش نفوذ به این دلیل است که به طور کلی کمک ذوب با تشکیل یک فاز مایع در حین سینتر شدن، نفوذ را راحت تر و سریعتر می کند. 4- نهایتاً با اضافه کردن پودر فسفرسنس بهینه به دو نوع لعاب ترانسپارنت دما پایین و دما بالا، بهترین لعاب فسفرسنس با قدرت تابش بالا و پستاب طولانی مدت از اضافه کردن فسفر بهینه به لعاب ترانسپارنت دما پایین بدست آمد. زیرا لعاب دما بالا سطح خام و اپکی از خود نشان میدهد. اپک بودن لعاب کمی جلوی تابش رنگدانه را نیز می گیرد یعنی عبور از سطح لعاب کم می شود. 5- با افزایش درصد فسفر لعاب، شدت تابش افزایش پیدا می کند که دلیل آن افزایش یافتن مراکز تابش است. 6- با افزایش دمای پخت لعاب فسفرسنس نهایی نیز شدت تابش افزایش می یابد زیرا با افزایش دما لعاب ترانسپارنت تر شده و شدت تابش افزایش می یابد.

در این تحقیق بهترین فسفر از ترکیب sr 0.94 al2o4:eu2+,nd2+:0.02,0.04 حاصل شد. با افزایش دمای پخت از 1200 تا 1400 درجه سانتیگراد در محیط احیایی نتایج بهتری بدست آمد که احتمالاً مربوط به افزایش نفوذ دوپنت ها و کاهش تنش در شبکه نهایی می باشد. همچنین افزودن کمک ذوب جهت کمک به نفوذ دوپنت ها در شبکه نیز موثر و مفید واقع شد که می بایست میزان کمک ذوب و شرایط دمایی مناسب پخت جهت استفاده از کمک ذوب بدست آمده و استفاده شود. زمینه سرامیکی مناسب که فسفر بدون تداخل با آن در دما و شرایط مناسب بتواند نور را از محیط جذب کرده و به محیط ساطع کند هم از اهمیت بالایی برخوردار است. هر چه محیط سرامیکی زمینه که در این تحقیق لعاب های سرامیکی ترانسپارنت بود با فسفر هم خوانی بیشتری داشته و شفاف تر باشد نتیجه مطلوب تری بدست می آید. باید توجه داشت که زمان زوال بدست آمده برای فسفر خاصیتی است که صرفاً ارتباط با خواص رنگدانه تولید شده دارد و پارامتر هایی همچون میزان فسفر در زمینه سرامیکی و یا نوع زمینه در آن بی اثرند.

با صنعتی شدن و رشد جمعیت در نقاط مختلف جهان، تصفیه آب به یکی از ضروری ترین نیازهای بشر تبدیل گشته است. این موضوع با ظهور فناوری نانو بیش ازپیش مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مهمترین گروه از مواد مورد استفاده در فرآیندهای تصفیه آب، نانوکامپوزیت های ساخته شده بر پایه مواد فوتوکاتالیستی است. این نانوکامپوزیت ها علاوه بر خواص فوتوکاتالیستی به منظور انجام عملیات تصفیه آب بهتر، به خواص دیگری همچون جذب یون های سنگین و خاصیت آنتی باکتریال نیز وابسته هستند. در این تحقیق امکان ساخت و بهینه سازی عوامل موثر بر تولید نانوکامپوزیت apatite/ag-tio2 و اندازه گیری خواص فوتوکاتالیستی آن مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نانوکامپوزیت ذکر شده با روشی مشابه "روش بیومیمتیک" در نسبت های مختلف tio2 به hap ؛ 4 به 1، 10 به 1، 20 به 1، 30 به 1 و 40 به 1 در غیاب و در حضور نقره تولید گردید. جهت بررسی خواص ساختاری این نانوکامپوزیت از آنالیزهای اشعه x و edx و جهت بررسی مورفولوژی سطح از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. همچنین از بررسی میزان تخریب نوری ماده شناساگر(متیلن آبی) جهت بررسی خواص فوتوکاتالیستی کامپوزیت تولید شده استفاده شد. نتایج آنالیز اشعه x بیانگر حضور فازهای آناتاز و روتایل از ماده tio2 و فاز هیدروکسی آپاتایت می باشد. همچنین حضور نقره در نانوکامپوزیت با بررسی آنالیز edx مشهود گردید. از سوی دیگر نتایج مربوط به بررسی میزان تخریب نوری ماده شناساگر، حاکی از وجود محدوده بهینه پودر تولید شده با نسبت tio2 به hap؛ 20 به 1 تا 30 به 1 با بهترین خاصیت فوتوکاتالیستی بود. در پایان نیز با بررسی سینتیک واکنش های تخریب نوری ماده شناساگر، مرتبه واکنش ها؛ درجه اول تشخیص داده شد و نرخ تجزیه واکنش min-1 008/0 محاسبه گردید.

نانولوله های کربنی با دارا بودن خصوصیات ویژه ایی چون هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالا، چگالی کم، پایداری شیمیایی بالا و سطح ویژه زیاد می توانند بعنوان یک گزینه بسیار مناسب جهت بهبود خواص حسگرهای گاز بکار گرفته شوند. سه عامل توزیع نانولوله های کربنی، سوختن نانولوله های کربنی در هنگام عملیات حرارتی و نحوه اتصال نانولوله های-کربنی به سرامیک، در ساخت کامپوزیت sno2/mwcnt اثر گذار می باشد. در این تحقیق فرایند اسیدشوئی با سه هدف ایجاد گروه های هیدروکسیل و کربوکسیل بر روی سطح نانولوله ها و آب دوست کردن آنها، از بین بردن ناخالصی های موجود در نانولوله ها و نهایتاً ایجاد گروه های اکسیژنی بر روی نانولوله های کربنی انجام شد. از آنالیز اندازه ذرات (psa) جهت اطلاع پیدا کردن از محدوده اندازه ذرات اولیه پودر sno2 و همچنین محدوده اندازه ذرات بعد از آسیاب سایشی استفاده شد. آنالیز فازی توسط پراش اشعه x (xrd) و از آنالیز tga برای اطلاع از پایداری حرارتی نانولوله ها استفاده شد. نتایج طیف سنجی مادون قرمز (ftir) نشان داد که با استفاده از اسید شوئی، گروه های عاملی بر روی سطح نانولوله های کربنی قرار می گیرند. از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) جهت اطلاع از نحوه توزیع شدن نانولوله های کربنی در زمینه sno2استفاده شد. نتایج آنالیز edx و fe-sem حضور نانوذرات نقره برروی سطح نانولوله های کربنی بعد از رسوب دادن نانوذرات بر روی نانولوله های کربنی را تایید نمود. در نهایت نتیجه گیری شد نمونه ایی که حاوی wt%8/0 نانولوله دو ساعت عملیات اسیدشوئی شده می باشد دارای بهترین شرایط جهت تشخیص گاز co است و زمان پاسخ و بازیابی برای این نمونه به ترتیب 200 و 16 ثانیه در دمای ?250 بدست آمد.

معمولا برای تهیه شیشه – سرامیک های زیست فعال فری مغناطیس از روش ذوب و سریع سرد کردن استفاده می شود که روشی نسبتا دشوار می باشد. در تحقیق حاضر ساخت و ارزیابی خواص شیشه – سرامیک زیست فعال فری مغناطیس ساخته شده با استفاده از ضایعات شیشه سودالایم سیلیکاتی و به روش واکنش در حالت جامد مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق برای بررسی خواص حرارتی و تعیین شرایط کلسیناسیون از آنالیز افتراقی حرارتی و تعیین نوع فازهای متبلور شده از آنالیز پراش اشعه ایکس و تبدیل فوریه مادون قرمز استفاده شد. همچنین برای ارزیابی سطح زیست فعالی نمونه ها از تست in vitro استفاده گردید که در آن محلول هنکس به عنوان محلول مشابه بدن مورد استفاده قرار گرفت. خصوصیات زیست فعالی نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و همچنین تعیین غلظت یون کلسیم موجود در محلول توسط طیف سنج جذب اتمی مشخص شد. برای تعیین خواص مغناطیسی نیز از دستگاه مغناطومتر استفاده شد. نتایج نشان داد که می توان با افزودن 5 تا 20 درصد وزنی هگزافریت استرانسیوم به شیشه – سرامیک زیست فعالی که با استفاده از ضایعات شیشه سودالایم تهیه شده است، به یک شیشه – سرامیک زیست فعال فری مغناطیس با تلفات هیسترزیس erg/g 75852- 7024 دست یافت. آزمایش زیست فعالی در شرایط موجود نشان داد که زمان شروع تشکیل لایه آپاتایتی برای این نمونه ها 14 روز و زمان تشکیل کامل این لایه 30 روز می باشد.

در تحقیق حاضر نانوکامپوزیت ‏al/nanosilica با استفاده از ورق های آلیاژ آلومینیوم 1050 و نانوذرات سیلیکا، توسط فرآیند اتصال نوردی تجمعی (‏arb‏) تولید گردید. در این روش، پس از آماده ‏سازی سطحی ورقه های آلیاژ آلومینیوم، نانوذرات سیلیکا با درصدهای وزنی معین (%2-5/0) در بین لایه های مذکور توزیع ‏و فرآیند نورد تا 8 سیکل بر روی لایه ها تکرار شد. سپس برخی خواص فیزیکی، مکانیکی، تریبولوژیکی، خوردگی، تغییرات توپوگرافیک نانوساختارحاصله و آنالیز شکست نانوکامپوزیتهای تولیدی در پاسهای ‏مختلف فرآیند، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی های مکانیکی، حاکی از افزایش ‏محسوس استحکام کشش نهایی پس از اعمال کرنش دهی پلاستیک شدید در هر پاس بوده و همانند ‏نتایج حاصل از آزمایشات تریبولوژیکی، خوردگی و ریزسختی، بهبود محسوسی در خواص فوق مشاهده گردید. ‏

سیالات مگنتورئولوژیکی اخیرا به دلیل ویژگی منحصر به فرد و کاربردهای متنوع بویژه در تعدیل کننده ها و ضربه گیرهای مکانیکی توجه زیادی را به خود جلب نموده اند. خواص رئولوژیکی این سیالات بشدت تابع مورفولوژی، درصد حجمی، جنس و اندازه ذرات مغناطیسی درون آن می باشد. در این تحقیق اثر عوامل مختلفی مانند تغییر درصد حجمی و اندازه ذرات فریت کبالت و همچنین تهیه سیال دوتایی که مخلوطی از ذرات با دو اندازه مختلف می باشند، بر رفتار کششی و فشاری سیالات مگنتورئولوژیکی بررسی گردیده است. به همین منظور سعی شده، نانوذرات فریت کبالت به روش همرسوبی تهیه گردد و ذرات تولیدی در زمان های مختلف 2، 12و 24 ساعت به منظور افزایش اندازه ذرات در محلول سنتز اولیه نگه داری شوند. جهت بررسی فاز های تشکیل شده، شکل، توزیع ذرات، اندازه گیری خواص مغناطیسی و خواص مگنتورئولوژیکی سیال آزمون های تفرق اشعه ایکس (xrd)، طیف سنجی مادون قرمز (ftir)، آنالیز لیزری اندازه ذرات (lpsa)، آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آزمایش اندازه گیری خواص مغناطیسی(vsm) برروی ذرات فریت کبالت انجام گرفت. سپس آزمایش های مقاومت کششی و فشاری بر روی نمونه های سیال mr تهیه شده از مخلوط ذرات فریت کبالت در روغن سیلیکون، در سه مرحله و در هر مرحله سه بار بر روی نمونه ها انجام شد. نتایج نشان داد که اشباع مغناطیسی سه نمونه فریت تولید شده با متوسط اندازه ذره 60 ، 300 و nm 550 به ترتیب 39.7، 51.7 و emu/g 64.9 می باشد. با انجام آزمون های کشش و فشار بر روی نمونه ها با درصدهای حجمی جامد متفاوت نشان داد که با افزایش درصد حجمی تنش های تسلیم کششی و فشاری نیز افزایش می یابد و بیشترین آنها متعلق به نمونه ی 15 درصد حجمی با مقادیر mpa 0.622 تنش تسلیم کششی و mpa 1.233 تنش تسلیم فشاری گزارش شده است. در بررسی نمونه های با متوسط اندازه ذره متفاوت بیشترین تنشهای تسلیم کششی و فشاری نیز مربوط به نمونه nm 550 با مقادیر به ترتیب 0.594 و mpa 1.198 است. از طرف دیگر، با مخلوط کردن نمونه های 60 و nm 300 و همچنین60 و nm 550 برای سیال های حاصل به ترتیب بیشینه تنش های کششی و فشاری 0.388 و mpa 1.138 و نیز 0.647و mpa 1.274 به دست آمده است، که نسبت به تنش های متناظر نمونه ها با توزیع اندازه ذره یونیفرم و درصد حجمی یکسان افزایش یافته است.

در چند دهه گذشته، به دلیل استفاده از مشددهای دی الکتریکِ سرامیکی صنایع مخابراتی بالاخص ارتباطات بی سیم دچار تغییرات اساسی شده است. مشددهای دی الکتریکی به عنوان رزوناتور،باید دارای ضریب دی الکتریک بالا به منظور تسهیل در کوچک تر کردن مدارات الکترونیکی، مقادیر فاکتور کیفیت بالا به منظور به گزینی فرکانسی آن ها و ضریب دمایی فرکانس رزونانس نزدیک به صفر به منظور پایداری فرکانس در برابر دماباشند.اخیرا بیشتر مطالعات بر روی ترکیبات با دمای تف جوشی پایین متمرکز گردیده است. از جمله این ترکیباتli2znti3o8میباشد. در این تحقیق بر اساس مشابهت اندازه یونی و ظرفیتcu+2باzn+2، اثر اکسید مس بر روی رفتار تشکیل فاز، تف جوشی و خواص دی الکتریکِ ترکیب مذکور مورد بررسی قرار گرفت.به این منظورنمونه هایی با ترکیب (1و15/0-0x=)li2zn1-xcuxti3o8 در محدوده دمایی °c1100-950 تف جوشی شدند و خواصی همچون تغییرات دانسیته، ساختار فازی و خواص دی الکتریک نمونه ها به ترتیب به کمک روش های ارشمیدسی، تفرق اشعه ایکس و تکنیک تشدید دی الکتریکی در حفره تشدید توسط دستگاه آنالیز شبکه ای مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد، افزایش درصد اکسید مس در ترکیب فوق، افزایش نسبی ثابت دی الکتریک و در عین حال افت فاکتور کیفیت را به همراه دارد.

حفاظت سازه های در معرض دمای بالا از اهمیت ویژه ای برخوردارند. پوشش های مقاوم به دمای بالا، بنا به پتانسیل کاربردهای که دارند (توربین ها، موتورها، سفینه ها،.... غیره) نقش مهمی را ایفا می کنند. رنگ های سرامیکی که در این دسته از پوشش ها قرار دارند، بدلیل اقتصادی و موثر بودن، کاربرد فراوانی دارند. برای تهیه رنگ های سرامیکی مقاوم به دمای بالا، به اتصال دهنده های غیرآلی نیاز است؛ رنگهای سرامیکی معمولا بر پایه سرامیک های دیر گدازی مثل نیترید برم یا کاربید سیلیسیم و غیره می باشد. در این تحقیق از ترکیبی از دو اندازه دانه کاربید سیلیسیم با نسبت نانو/میکرون (0% نانو-100% میکرون ، 30% نانو-70% میکرون ،50% نانو-50% میکرون، 70% نانو-30% میکرون، 100% نانو-0% میکرون) بعنوان پرکننده اصلی استفاده شده است و متاکائولین و آب و هیدروکسید سدیم/سیلیکات سدیم (فعال کننده)، بعنوان اتصال دهنده غیرآلی بکار رفته است. بعد از مخلوط کردن مواد توسط روش اولتراسونیک و اتریشن بطور همزمان بمدت 3 ساعت و اعمال توسط قلم مو روی سطوح فولاد کربنی و سوپرآلیاژ و عملیات حرارتی، نمونه ها جهت تشخیص یکنواختی مورفولوژی سطح، تحت ارزیابی میکروسکوپی قرار گرفته اند؛ مشاهده شد که با افزایش درصد نانو کاربید سیلیسیم تخلخل کمتر و یکنواختی بیشتر شده است. آزمایش الکتروشیمیایی انجام شده روی نمونه ها نشان داد که با افزایش درصد نانو کاربید سیلیسیم مقاومت به خوردگی بیشتر و جریان خوردگی کمتر می شود. آزمون سایش هم برای تمامی نمونه ها انجام شد و مکانیزم سایش برای تمام نمونه ها از نوع سایشی تعیین گشت. آزمایش اسپری نمک نیز نشان داد که تمام نمونه ها بعد از 500 ساعت غوطه وری در آب و نمک همچنان مقاوم به خوردگی بودند. آزمون چسبندگی نیز برای تمامی نمونه ها بالاترین درجه چسبندگی را نشان داده است. در کل با افزایش نانو کاربید سیلیسیم خواص بهتری نتیجه می شود.

هیدروکسی آپاتیت (hap) به دلیل داشتن خصوصیات ویژه، کاربردهای متنوعی پیدا نموده است و می تواند از منابع طبیعی همچون استخوان گاوی تولید شود. این ماده به تنهایی دارای خواص مکانیکی مناسبی نمی باشد، از این رو بخش عظیمی از تحقیقات بر روی کامپوزیت های حاوی آن انجام گرفته است. در این پروژه کامپوزیت hap با درصدهای وزنی مختلف شیشه سودالایم (%5-0) به روش متالورژی پودر ساخته شده و در دماهای مختلف ( 1200-800) سینتر گردید و نهایتا خواصی از جمله دانسیته، میکروسختی، استحکام فشاری، رفتار سایشی و زیست فعالی نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در درصد مشخصی از افزودنی شیشه، افزایش دمای سینترینگ باعث افزایش چگالی و سختی نمونه ها می شود. در حالیکه در درصدهای بالاتر از افزودنی شیشه دانسیته و سختی نمونه ها کاهش پیدا می نمود. همچنین نتایج تست فشار نشان داد که افزایش درصد افزودنی شیشه باعث افزایش استحکام فشاری نمونه ها می شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) از نمونه های ساییده شده نشان داد که مکانیزم سایش خراشان می باشد. همچنین تصاویر sem گرفته شده از نمونه هایی که به مدت 20 روز در محلول شبیه سازی بدن (sbf) غوطه ور بودند، زیست فعالی و تشکیل رسوبات کلسیم فسفاتی را بر روی آن ها به خوبی نشان داد.

امروزه تفنگ الکترونی های الکترونی به دلیل گسترش زمینه های کاربردی آنها، از اهمیت خاصی برخورداراند. پرتو الکترونی در تفنگ های الکترونی تنها به واسطه وجود کاتد تولید کننده الکترون ایجاد می شود. در این پژوهش دو هدف ساخت کاتد اکسیدی با بهره گیری از فناوری نانو و عیب یابی از کاتدهای موجود دنبال می شود. به منظور ساخت کاتدهای اکسیدی با بهره گیری از فناوری نانو، ابتدا نانو ذرات (basrca)co3 با نسبت تعیین شده به روش سل- ژل احتراقی تولید شد. بررسی های فازی و همچنین تعیین اندازه بلورها به کمک آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd) انجام گرفت که نتایج نشان دهنده تشکیل بلورهایی با متوسط اندازه nm56 است. تصاویر sem پودر ها قبل از فرآیند احتراق نشان دهنده یک فاز پیوسته است. بعد از فرآیند احتراق نیز از پودر ها تصاویر sem تهیه شد که نشان دهنده تولید پودرهای با اندازه دانه زیر nm200 و ترکیب یکنواخت در مقیاس نانو است. بررسی چگالی جریان گسیل الکترون از سطح کاتد اکسیدی تولید شده با استفاده از تفنگ الکترونی نشان داد که این کاتد جریان a4/1 را در ولتاژ شتاب دهنده kv10 ایجاد می کند. روش تولید آسان تر پودر و یکنواختی پودر ها در مقیاس نانویی و گسیل دهی بالاتر کاتد تولید شده با پودر های نانویی، از جمله مزیت های استفاده از نانوذرات مواد گسیل دهنده به جای مواد گسیل دهنده معمول است. همچنین در قسمت دوم این پژوهش به منظور ارزیابی کاتدهای اکسیدی تولید شده در ایران و آنالیز تخریب آنها آزمایش هایی بر روی قسمت های مختلف کاتد انجام گرفت و فرایند تولید مورد بررسی قرار داده شد. نتایج نشان داد که، پایه نیکلی مورد استفاده از لحاظ عناصر فعال کننده موجود با استاندارها مطابقت ندارد. از طرفی پودر کربنات سه گانه مورد استفاده از لحاظ استوکیومتری با استاندارد ها متفاوت است. این عوامل از جمله عوامل اصلی در عدم یکنواختی جریان گسیل الکترون از سطح کاتدهای اکسیدی تولید شده در ایران است.

از آنجایی که امواج الکترومغناطیس عملکرد صحیح دستگاه های الکترونیکی را تحت تاًثیر قرار می دهند، از این رو تحقیقات بر روی مواد جاذب این امواج در محدوده های فرکانسی بالا مورد توجه می باشد. ژئوپلیمرهای بر پایه متاکائولن بدلیل آنکه تولید آنها co2 کمتری را وارد محیط زیست می کند. از این رو استفاده از این نوع مواد بعنوان یک جایگزین مناسب برای انواع کامپوزیت های سیمانی در حال توسعه می باشد. در این تحقیق بر آن داشتیم تا تاثیر مواد کربنی و تخلخل را بر روی خاصیت دی الکتریکی و حفاظت در برابر امواج الکترومغناطیس در ژئوپلیمرهای بر پایه متاکائولن مورد ارزیابی قرار دهیم. بنابراین از درصد-های وزنی مختلف کربن فعال بعنوان افزودنی و همچنین از درصد های وزنی مختلف پودر آلومینیم به عنوان عامل ایجاد کننده تخلخل استفاده شد و تاثیر آنها بر خواص مکانیکی (مقاومت سایشی و استحکام فشاری) و خواص فیزیکی (ثابت دی الکتریک و حفاظت در برابر امواج الکترومغناطیس) نمونه های ژئوپلیمری تولید شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ایجاد تخلخل و افزودن همزمان نانو ذرات کربن ویژگی حفاظت در برابر امواج ژئوپلیمر را به نحو موثری بهبود می بخشد.

پنهان بودن از دید رادار مخصوصاً در کاربردهای نظامی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. برای دستیابی به این هدف، تکنیک های گوناگونی از قبیل طراحی شکل، ساخت مواد جاذب و ساختارهای جاذب ارائه شده است. در این تحقیق از خصوصیات دو ماده برای ساخت یک ماده کامپوزیت به منظور بهبود جذب استفاده شد که عبارت بودند از یک زمینه اپوکسی که به دلیل گذردهی مناسب می تواند خواص جذب را ارتقا دهد و دیگری نانو ذرات هگزافریت استرانسیوم که یک ماده مغناطیسی سخت است و می تواند به عنوان یک ماده جاذب عمل کند. برای ساخت نانو ذرات هگزافریت استرانسیوم از روش هم رسوبی شیمیایی استفاده شد. سپس ذرات با مقادیر مختلف به زمینه اپوکسی اضافه شد و میزان اتلاف جذب، اتلاف عبور، اتلاف انعکاس نمونه ها اندازه گیری و مقایسه شد. در این تحقیق برای آنالیز فازی، مشاهده ذرات و مورفولوژی آن ها، آنالیز توزیع اندازه ذرات، اندازه گیری خواص مغناطیسی و همچنین بررسی خواص جذب نمونه ها به ترتیب از دستگاه های xrd، sem ، plsa، vsm و vna استفاده شد. نتایج نشان می دهد که خواص جذب نمونه ها وابسته به محدوده فرکانس کاری بوده است. اما به طور کلی کامپوزیت با درصد افزودنی 5% به دلیل انعکاس کم و درصد جذب بالا به طور همزمان، می تواند به عنوان یک جاذب خوب در تمام محدوده فرکانسی باند x عمل کند.

در این تحقیق، رفتار تف جوشی، هدایت حرارتی و استحکام شکست سرامیک های آلومینیوم نیتراید مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، ابتدا با استفاده از عملیات آسیابکاری در محیط الکل خالص، کاهشی در اندازه ذرات پودر خالص aln صورت گرفت. در ادامه نمونه هایی از aln (خالص و حاوی افزودنی های مختلف) به روش پرسکاری تهیه شدند. تف جوشی این نمونه ها در اتمسفر نیتروژن و در دماهای بالاتر ازc ?1650 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج دانسیته و آنالیز xrd از این نمونه ها نشان داد که بخشی از aln به اکسید آلومینیوم تبدیل می شود. بنابراین، روند اکسیداسیون قطعات خام aln در اتمسفرهای هوا و نیتروژن نیز بررسی شد. هم چنین، تغییرات ph پودر خالص aln در محیط های مختلف آسیابکاری با گذشت زمان، به عنوان نشانه ای از هیدرولیز شدن اندازه گیری و مورد بحث قرار گرفت. جهت کاهش فرآیند هیدرولیز و در ادامه، تشکیل ترکیبات هیدروکسیدی طی فرآیند آسیابکاری و عملیات های بعد از آن، زمان آسیابکاری و اندازه گلوله های مورد استفاده، در حالت بهینه ای انتخاب شدند. آنالیز xrd و بررسی های sem نشان داد که در شرایط بهینه، میزان فازهای اکسیدی در نمونه های تف جوشی شده به کمترین مقدار خود رسیده است. روند چگالش نمونه های خالص و نمونه های حاوی 4درصد وزنی ایتریا که در دما و زمان های متفاوت تف جوشی شده بودند، بررسی و در انتها خواص مکانیکی و حرارتی نمونه های مطلوب اندازه گیری شد. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که با کاهش اندازه ذرات امکان تولید قطعاتی با دانسیته بیشتر از 98 درصد دانسیته تئوری امکان پذیر می باشد. استحکام شکست و هدایت حرارتی قطعات تولیدشده از ترکیب aln در شرایط بهینه، به ترتیبmpa 245 و w/m.k 92 در دمای اتاق تعیین شدند.

آهنربای ساماریم کبالت 2:17 به دلیل دارا بودن خواص مغناطیسی قوی، دمای کوری و پایداری حرارتی بالا جایگاه ویژه ای در میان مواد فرومغناطیس سخت ، به خصوص برای کاربردهای دما بالا به خود اختصاص داده است. استفاده در ژیروسکوپ و تفنگ های الکترونی از جمله مهمترین کاربردهای این دسته از آهنرباها می باشند. هدف از این پژوهش، بهبود خواص ساماریم کبالت 2:17 بوسیله بهره گیری از اصول مهندسی مجدد و صنعتی سازی فرایند تولید آن می باشد. مراحل تولید این آهنربا در روش متالورژی پودر عبارت است از آماده سازی آلیاژ اولیه، آسیاب کردن پودر، آنیل کردن پودر، پرس کردن و جهت دهی مغناطیسی، پیش گرمایش، تف جوشی و همگن سازی، عملیات حرارتی ، ماشین کاری و در نهایت شارژ کردن آهنربای تولید شده. در این پژوهش توانستیم با کاهش عوامل اکسیدکننده در مراحل مختلف تولید، سایز نهایی پودر را تا میانگین سایزی 5/91 نانومتر، با کمترین میزان اکسید شوندگی کاهش دهیم و از طریق آنیل کردن پودر آسیاب شده در دمای 850 درجه سانتی گراد توانستیم پرس کاری در حضور میدان مغناطیسه بسیار قوی را تا فشار kg/cm2 95 بهبود بخشیم که سبب افزایش چگالی و بالطبع افزایش میدان پسماند زدای مغناطیسی شده است. در این تحقیقات، روش های مختلف تولید نمونه با رویکرد مهندسی مجدد و دید صنعتی بررسی گردید که در نهایت قطعه ای تولید شد که میدان پسماند زدای oe 3700 که قابل رقابت با نمونه های جهانی می باشد تولید شد.

امروزه در جوامع پیشرفته، دیابت که ناشی از بروز اختلال در تولید هورمون توسط غدد درون ریز می باشد، یکی از عمده ترین عوامل ناتوانی، معلولیت و حتی مرگ انسان محسوب می گردد و تنها راه کاهش عوارض آن، کنترل مداوم میزان قند خون بیمار از طریق آزمایش خون می باشد. از این رو اهمیت ساخت الکترودهای مورد استفاده در تشخیص گلوکز با دقت و حساسیت بالا و همچنین قیمت ارزان آشکار می گردد. از این رو در این تحقیق اقدام به بررسب و ساخت الکترودهای نانو بیوحسگر غیر آنزیم دار گلوکز با حساسیت، قدرت تشخیص و انتخابگری بالا شده است. جهت ساخت الکترودها از گرافیت به عنوان بستر و از نانو ذرات اکسید مس به عنوان جزء تشخیص دهنده گلوکز استفاده شده است. همچنین برای افزایش قدرت تشخیص و انتخابگری الکترودها، نیاز به بهسازی و افزایش در سطح موثر بستر گرافیتی بود که برای این امر، سطح گرافیت توسط صفحات گرافن (در حدود 30 لایه) تزئین شده با نانوذرات اکسید آهن که در اثر میدان مغناطیسی هم جهت گردیده است بهسازی شده و نانو الیاف کامپوزیتی پلی آنیلین/گرافن به روش الکتروپلیمریزاسیون بر روی سطح گرافیتی بهسازی شده ایجاد گردید. جهت ایجاد نانو الیاف آنیلین در سطح الکترود گرافیتی، روش ها و همچنین محلول های مختلف الکتروپلیمریزاسیون مورد بررسی قرار گرفت که در نهایت نانو الیاف پلی آنیلین با کمترین قطر 67 نانومتر و مقاومت ویژه 3.4 ?.cm، به روش الکتروپلیمریزاسیون پتانسیل سیکلی در محدوده پتانسیل -0.2 - 1.0v و نرخ روبش پتانسیل 25mv.s-1 و در محلول اسیدی حاوی منومر آنیلین با ترکیب شیمیایی 0.05m aniline+0.75m hno3+0.25m h2so4 و در حضور میدان مغناطیسی به بزرگی 0.25t تولید گردید. نانو الیاف پلی آنیلین تولید شده، برای آنکه در ساخت الکترود نانو بیوحسگر گلوکز مورد استفاده قرار گیرد، می بایست به صورت خود دوپ شده در آمده تا در شرایط کاری الکترود با ph قلیایی، رسانایی الکتریکی و فعالیت الکتروشیمیایی خود را حفظ نماید. جهت ایجاد خاصیت خود دوپ شوندگی در آنیلین، از دو روش غوطه وری به مدت 30 دقیقه و دیگر اعمال پتانسیل سیکلی در محدوده -0.2 – 0.5v و با نرخ روبش 50mv.s-1 برای 5 سیکل و در محلول اسید سولفوریک 12 مولار استفاده شده است. ساخت پلی آنیلین با خاصیت خود دوپ شوندگی، در کنار افزایش میزان پایداری پلی آنیلین در محیط های قلیایی، موجب افزایش مقاومت ویژه پلی آنیلین تا میزان 9.6?.cm می گردد. از این رو جهت جبران کاهش در رسانایی ایجاد شده، اقدام به ساخت کامپوزیت پلی آنیلین-گرافن با مقاومت ویژه 1.2 ?.cm و با افزودن میزان 0.1 mg/ml گرافن با خصوصیت کمتر از 7 لایه به محلول الکتروپلیمریزاسیون معرفی شده و انجام الکتروپلیمریزاسیون به روش پتانسیل سیکلی و تحت میدان مغناطیسی مشابه قبل شده است. پس از انجام مقدمات کار، در نهایت دو نوع الکترود نانو بیوحسگر گلوکز به صورت بدون غشاء و با غشاء پلیمری از جنس نافیون ساخته شد. در الکترودهای نوع بدون غشاء از رسوب و سپس اکسیداسیون الکتروشیمیایی نانو ذرات مس در سطح الکترود گرافیتی و گرافیت/نانوالیاف پلی آنیلین استفاده شده است. الکترودهای با غشاء نافیون نیز به سه صورت گرافیت/ نانو ذرات اکسید مس/ نافیون، گرافیت/ نانوالیاف پلی آنیلین خود دوپ شده/ نانوذرات اکسید مس/ نافیون و نهایتاً گرافیت/ صفحات هم جهت گرافن-اکسید آهن/کامپوزیت نانوالیاف پلی آنیلین خود دوپ شده-گرافن/ نانوذرات اکسید مس/ نافیون ساخته شد. در میان الکترودهای نانو بیوحسگر گلوکز ساخته شده، به طور کلی الکترودهای حاوی نانوالیاف پلی آنیلین از محدوده رفتار خطی بالاتر و پتانسیل پیک گلوکوز پایین تری به نسبت الکترودهای با بستر گرافیتی برخوردارند. بهترین خصوصیات سنجش گلوکز مربوط به الکترود گرافیت/ صفحات هم جهت گرافن- اکسید آهن/ کامپوزیت نانوالیاف پلی آنیلین خود دوپ شده-گرافن/ نانوذرات اکسید مس/ نافیون با رفتار خطی از 1µm-7mm گلوکز، میزان حساسیت پاسخ به گلوکز معادل 86.5µa.mm-1.cm-2، حد تشخیص عملی در حدود 1µm و حد تشخیص تئوری در حدود 0.038µm می باشد. همچنین پتانسیل پیک مربوط به تشخیص گلوکز این الکترود در حدود 0.44v تعیین شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

تایتانات زیرکونات سرب، pb(zr1-xtix)o3 (pzt)، با ترکیب شیمیایی واقع در mpb، بدلیل داشتن خواص پیزوالکتریک و دی الکتریک عالی دارای کاربردهای فراوانی در صنعت می باشد. در تحقیق حاضر، پودر های نانو کریستال pzt(52/48) توسط روش سل-ژل سنتز شدند. پودرهای سنتز شده آموروف، در دماهای 600 تاc °700 و در زمان های 1تا4 ساعت کریستاله شدند. خلوص و طبیعت نانوکریستال این پودرها توسط تفرق سنج اشعه ایکس مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور شناسایی نوع مولکول های موجود در پودرهای آموروف و کریستاله آنالیز طیف سنجی مادون قرمز (ftir) بر روی آن ها انجام شد. مشاهدات میکروساختاری نیز توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) انجام شد. همچنین رفتار حرارتی پودرهای سنتز شده توسط آنالیز حرارتی (tga/dta) بررسی شد. در نهایت به منظور بررسی رفتار سینترینگ پودرها، پودرهای کریستال شده به شکل دیسک پرس شده و در دماهای مختلفی از 900 تا c°1150 به مدت زمان 2 تا 6 ساعت، در اتمسفری غنی از سرب سینتر شدند. نتایج حاصل از تکنیک های اسپکتروسکپی (ftir/xrd/tga/dta) نشان داد که پودرهای آمورف سنتز شده در دمایc °600 به طور کامل کریستاله می گردند. شرایط بهینه چگالش با توجه به نتایج حاصل از اندازه گیری دانسیته نمونه ها، و مشاهده سطح شکست نمونه ها با استفاده از sem در دمایc ° 1100و به مدت 6 ساعت بدست آمد. همچنین سرامیک های pzt به روش متداول واکنش حالت جامد تهیه، و رفتار سینترینگ و خواص الکتریکی آنها با سرامیک های تهیه شده از روش سل- ژل مقایسه گردید. اگر چه دمای سینترینگ نمونه های تهیه شده به روش سل-ژل پایین تر می باشد، اما نمونه های pzt تهیه شده به روش متداول حالت جامد دارای خواص الکتریکی بهتری می باشند.

در این پژوهش، فرآیند سنتز پودر و زینتر سرامیک نایوبات پتاسیم- سدیم [ (k,na)nbo3 ] knn به عنوان مهم ترین خانواده از ترکیبات کاندید جهت جای گزینی pzt مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی های اسپکتروسکوپی xrd ،dta/tga و ftir از پودرهای سنتز شده نشان می دهد با کلسیناسیون ثانویه ی پودرها در دمای °c1050 امکان دستیابی به پودر تک فاز، همگن و پایدار knn فراهم می گردد. به منظور بهبود فرآیند کلسیناسیون، فرآیندهای کلسیناسیون بهبودیافته و تک مرحله ای پیشنهاد گردید. نتایج نشان می دهد مدل پیشنهادی برای کلسیناسیون تک مرحله ای در سنتز پودر تک فاز و همگن knn بسیار موفق بوده است. سرامیک پیزوالکتریک عاری از سرب نایوبات پتاسیم- سدیم با استفاده از روش واکنش حالت جامد ساخته شد و خواص فیزیکی و الکتریکی آن اندازه گیری گردید. دانسیته ی نمونه ها بین 5/94 – 6/93 % دانسیته ی تئوری اندازه گیری گردید. نتایج نشان می دهد ثابت دی الکتریک نسبی و ضریب بار پیزوالکتریک سرامیک knn زینترشده در دمای بهینه ی زینتر (°c1120)، که پودر آن از طریق فرآیند کلسیناسیون بهبودیافته سنتز شده است، بالاترین مقدار را در بین مدل های مختلف کلسیناسیون داشته و به ترتیب برابر 520 و pc/n117 می باشد. کم ترین میزان فاکتور تلفات نیز در نمونه ی سنتزشده از فرآیند کلسیناسیون تک مرحله ای با 1/3 % اندازه گیری گردید. ﺗﺄثیر دوپ کردن برخی اکسیدها نظیر wo3 و moo3 بر تشکیل فاز، ریزساختار و خواص الکتریکی سرامیک knn نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد علی رغم این که با افزودن این اکسیدها در درصدهای مولی مختلف از 25/0 تا 5 % ، همواره فاز پروسکایت knn به عنوان تنها فاز تشکیل شده در نمونه های سرامیکی بوده است اما هیچ کدام از این دوپنت ها ﺗﺄثیر قابل ملاحظه ای در بهبود دانسیته ی نمونه ها نداشته است. خواص الکتریکی این نمونه ها نیز نسبت به نمونه های بدون افزودنی بهتر نشده است. در واقع با افزایش درصد مولی دوپنت ها و جلوگیری از رشد دانه ها، حرکت دیواره های سامان فروالکتریکی در این ترکیبات دشوار شده و این امر منجربه تضعیف خواص پیزوالکتریسیته در آن ها گشته است.