تطابق عالی ضرایب انبساط حرارتی بین شیشه های برو سیلیکاتی و آلیاژ کوار، باعث شده است از این نوع مواد در ساخت اتصالات آب بند در قطعات الکترونیکی و رسیور های حرارتی استفاده شود. با توجه به ماهیت غیر فلزی شیشه ایجاد اتصال متالورژیکی با یک فلز به صورت مستقیم از لحاظ موضوع تر شوندگی غیر ممکن است. لذا ایجاد یک لایه واسطه، پیش اکسیداسیون، راه حل این مشکل می باشد. آزمایش های اکسیداسیون حرارتی آلیاژ کوار در شرایط آماده سازی مختلف و با استفاده از دو نوع کوره الکتریکی ساده و تیوبی، در اتمسفر هوای معمولی و کنترل شده در محیط صدردصد بخار آب و محیط n2-0.33%h2-2.088%h2o صورت گرفت. با تغییر پارامتر های دما و زمان، ضخامت های مختلف لایه اکسیدی بدست آمد. در اتمسفر معمولی اکسیدسیون، در محدوده دمایی ?c 810-690 و بازه زمانی min 16-4، ضخامت لایه های اکسیدی مختلف در بازه 2 تا 6 میکرومتر تغییر نمود. در اکسیداسیون در محیط بخار آب، در محدوده دمایی ?c 580-500 و بازه زمانی hr 4-1، ضخامت لایه های اکسیدی در بازه 6/0 تا 8/3 میکرومتر متغیر بود. در محیط n2-h2مرطوب در محدوده ?c 1000-550 و زمان اکسیداسیون min 60، افزایش وزن در واحد سطح نمونه ها در بازه mg/cm2 11/1-034/0 تغییر کرد. بررسی های xrd نشان داد بسته به نوع محیط اکسیداسیون لایه اکسیدی می تواند شامل اکسید های feo، fe2o3 و fe3o4 می باشد. ضخامت لایه ها به کمک میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی در حالت های مختلف مورد ارزیابی و تحلیل قرارگرفت. بر این اساس بهترین شرایط حاصل از لحاظ ترکیب شیمیایی و ضخامت لایه اکسیدی، در محیط اکسیداسیون n2-0.33%h2-2.088%h2o و در دمای ?c 1000 و زمان min 60 به دست آمد. اتصال در دو شرایط اتمسفر معمولی و اتمسفر کنترل شده صورت گرفت به نحوی که در شرایط محیط اتصال n2-0.33%h2-2.088%h2o میکرو ترک ها در محل تماس دیده نشدند. همچنین این باند به کمک نرم افزار nastran شبیه سازی و نقاط بحرانی اتصال از لحاظ تمرکز تنش مورد تحلیل قرار گرفت که با نتایج عملی حاصل مطابقت داشت.

هدف از انجام این تحقیق سنتز آلومینای نانومتخلخل آندی و اصلاح سطحی آن با گروههای آمینی و بررسی میزان قابلیت جذب یون فلزی کروم شش ظرفیتی از فاضلاب صنعتی می باشد. جهت تولید آلومینای آندی از روش آندایز دو مرحله ای در محلول اسیدی در ولتاژ 45 ولت در حمام آب گرد استفاده شد. اصلاح سطحی ماده توسط 3-آمینو پروپیل تریتوکسی سیلان(apts) به روش غوطه وری و نفوذ انجام گرفت. مشخصه یابی توسط آنالیزهای پراش پرتو ایکس(xrd) در زوایای کوچک و بزرگ ، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی(fe-sem) متصل به طیف سنجی تفکیک انرژی(edax) برای آنالیز نیمه کمی ساختار انجام شد و در نهایت حضور گروه عاملی با آنالیز تبدیل فوریه مادون قرمز(ft-ir) بررسی و در مرحله پایانی جهت بررسی قابلیت جذب یونهای فلزی کروم شش ظرفیتی از آنالیز پلاسمای جفت شده القائی(icp) استفاده شد. نتایج حاصل از sem قطر منافذ را 43 نانومتر و ساختار را هگزاگونال فشرده نشان می دهد. نتایج حاصل از ft-ir گروههای nh2 آمینی در سطح نمونه عامل دار را تأیید می کند و در نهایت مقایسه آنالیزهای حاصل از جذب در نمونه عامل دار شده و بدون عامل نشان می دهد که حضور گروههای آمینی جذب یونهای کروم را تا 42/97% افزایش می دهد.

در این تحقیق، فولاد aisi 1045 تحت فرایند دو مرحله ای آلومینیم دهی – نیتروژن دهی و نیتروژن دهی – آلومینیم دهی قرار گرفت. گروه اول از نمونه ها، در دمای 850?c و 650?c برای 5 ساعت با استفاده از روش سمانتاسیون پودری در مخلوط پودری به ترتیب شامل 5% آلومینیم، 5% کلرید آمونیم و یا کلرید آلومینیم و 90% آلومینا ، آلومینیم دهی شده و سپس به وسیله محفظه نیتروژن دهی پلاسمایی برای 5 ساعت در دو دمای 500?c و 550?c در مخلوط گازی حاوی 75%n2 و 25% h2 تحت فشار 4mbar نیتروژن دهی شدند. خواص لایه سطحی تشکیل-شده به وسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی، پراش سنجی پرتو ایکس، ریز سختی سنجی و آزمایش سایش پین روی دیسک مطالعه شد. نتایج حاصل از پراش سنجی پرتوی ایکس نشان-دهنده تشکیل آلومیناید آهن در نمونه آلومینیم دهی شده و نیترید آهن در نمونه نیتروژن دهی پلاسمایی شده بود. در سطح نمونه های پوشش دو مرحله ای شده نیز نیترید آلومینیم، نیترید آهن و آلومیناید آهن تشکیل شد. افزایش دمای نیتروژن دهی موجب افزایش مقدار نیترید آلومینیم و کاهش مقادیر نیترید آهن و آلومیناید آهن در لایه سطحی شد. انجام عملیات ثانویه به روی نمونه های پوشش داده شده نرخ سایش و ضریب اصطکاک را به طور قابل ملاحظه ای کاهش و سختی سطحی نمونه های مورد آزمایش را افزایش داد. با بررسی سطح سایش یافته نمونه های عملیات دومرحله ای شده و نیز حجم قابل توجه ترکیبات اکسیدی بر روی سطح، می توان مکانیزم سایش این نمونه ها را سایش اکسیدی همراه با پاره ای کنده-شدگی بر روی لایه اکسیدی تشکیل شده روی سطح دانست.

ترکیبات بین فلزی، بویژه zr2cu، بعلت نقطه ذوب بالا، خواص مکانیکی مطلوب و مقاومت در برابر اکسیداسیون توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. نانو ذرات zr2cu را می توان به روش آلیاژسازی مکانیکی تهیه کرد که یکی از متداول ترین روشها در تولید ترکیبات بین فلزی می باشد. در این تحقیق پودرهای بسیار خالص مس و زیرکنیوم در اتمسفر خنثی و در زمان های مختلف، تحت آلیاژسازی مکانیکی قرار گرفتند. نانو پودر تولید شده توسط پراش اشعه ایکس و همچنین آنالیز حرارتی افتراقی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از این بود که زمان بهینه، بهترین نسبت گلوله به پودر و نیز بهترین ترکیب مس و زیرکنیوم برای تولید این ترکیب بین فلزی به ترتیب عبارتند از 15 ساعت، 64:1 و 3:2. در پایان با استفاده از آنالیز fesem ملاحظه شد که پودرهای بدست آمده در این تحقیق از مقیاس میکرون به نانو رسیده اند.

تأثیر تکرار مراحل ذوب مجدد، عملیات همگن سازی، دمای حل سازی و نرخ سرمایش بر روی ریزساختار و خواص کششی آلیاژ تیتانیوم timetal-lcb بررسی شد. timetal-lcb با ترکیب شیمیایی ti-6.8mo-4.5fe-1.5al، یک بار و سه بار در کوره ی قوسی ذوب مجدد تحت خلأ (var)، ذوب مجدد شد. پس از نورد گرم، نمونه ها در دماهای 770، 810، 850 و 890 درجه سانتی گراد آنیل حل سازی شدند و سپس در آب کوئنچ گردیدند. دسته ای دیگر از نمونه ها در دمای 850 درجه سانتی گراد، عملیات حل سازی شدند و با سه نرخ مختلف سرمایش: در آب، هوا و کوره سرد گردیدند. ساختارها و خواص مکانیکی با میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ اشعه الکترونی، پراش اشعه ایکس و دستگاه آزمون کشش مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با تکرار فرآیند ذوب مجدد، درشت جدایش کاهش یافته و ترکیب شیمیایی یکنواختی در شمش ها حاصل گردید. آنیل همگن سازی شمش یک بار ذوب، خواص مشابهی را نسبت به شمش سه بار ذوب شده بدون آنیل، نشان داد. با انجام عملیات محلولی، خواص کششی شمش های یک بار و سه بار ذوب، تقریباً برابر شدند. تجمع فاز ? در مرزدانه های شمش یک بار ذوب، منجر به کاهش دانه های تبلورمجدد یافته طی فرآیند آنیل انحلالی شده است. همچنین به دلیل انجام عملیات آنیل انحلالی و استحاله فاز ? به ? و وقوع تبلورمجدد، استحکام و انعطاف پذیری نمونه ها به میزان زیادی افزایش یافت. با افزایش دمای عملیات محلولی، به علت وقوع پدیده تبلورمجدد و رشد دانه ها، نرخ افزایش انعطاف پذیری و کاهش استحکام، کاهش یافت. آنیل در دمای بالا منجر به تشکیل فاز بتا مارتنزیتی و درشت شدن رسوبات آلفای باقیمانده شده و در نتیجه استحکام اندکی افزایش و انعطاف پذیری کاهش یافت. کاهش نرخ سرمایش از محیط آب به هوا، مورفولوژی رسوبات آلفا را از کروی به گوشه دار تغییر داده و استحکام افزایش و انعطاف پذیری به میزان زیادی کاهش یافت. اما با کاهش بیشتر نرخ سرمایش (محیط کوره)، به دلیل تشکیل ساختار لایه ای ? و ?، استحکام کششی و انعطاف پذیری افزایش و تنش تسلیم کاهش یافته است.

در طول دهه¬های گذشته، محققان در زمینه توسعه و تولید پوشش¬های سپر حرارتی (tbc) تلاش¬های بسیاری انجام داده¬اند، اغلب زیر لایه های مورد استفاده در این سیستم¬ها سوپر آلیاژها، مخصوصاً سوپر آلیاژهای پایه نیکل به دلیل نقطه ذوب بالا و مقاومت به خزش مناسب و نیز نزدیک بودن ضریب انبساط حرارتی این ماده به پوشش های tbc می¬باشد. کاربردهای آلیاژهای آلومینیم به دلیل وجود ضریب انبساط حرارتی بالا و نقطه ذوب پایین به عنوان زیرلایه دچار محدودیت¬هایی بوده است. در این پروژه سعی شده با استفاده از پوشش میانیni-p و استفاده از ذرات نانو به منظور بهبود خواص این لایه و همچنین کمک به کاهش اختلاف ضریب انبساط حرارتی بین زیرلایه و لایه¬های سد حرارتی که موجب افزایش عمر پوشش¬های سد حرارتی در طول تست شوک حرارتی و شرایط کاری نسبت به حالتی که این لایه وجود ندارد مورد تحلیل قرار گیرد. هدف از این پروژه بررسی حضور لایه های میانیni-p، ni-p+(nano)al2o3 بر روی آلیاژ آلومینیم 7075 و بررسی مکانیزم¬های شکست لایه¬های %8ysz وnicraly پوشش داده شده به وسیله پلاسما اسپری و کمک به افزایش طول عمر پوشش سد حرارتی در طول شرایط¬کاری و تست شوک حرارتی می¬باشد. برای بررسی مقاومت به شوک حرارتی از کوره¬های عملیات حرارتی بر طبق استاندارد¬های رایج استفاده می¬شود. ریزساختار، مورفولوژی سطحی و سطح مقطع پوشش¬ها به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار می¬گیرد و برای مشخص کردن و و ساختار کریستالی پوشش نحوه نفوذ عناصر از آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd) وآنالیز eds استفاده می¬شود.

این تحقیق شامل سنتز و بررسی ساختار پوشش نانوکامپوزیتpolyaniline–bi–sb–te–se به روش رسوب الکتریکی و واکنش های الکتروشیمیایی است. هدف از مطالعه این موضوع تولید مواد ترموالکتریک ارزان تر با بازدهی بالا از طریق پیچیدن یک پلیمر رسانا به دور نانو مواد معدنی نظیر تلوریم ، بیسموت و….و تولید یک ماده کامپوزیتی در مقیاس نانو می باشد. این مواد کامپوزیتی علاوه بر ارزان بودن و سادگی تولید ، ویژگی ترموالکتریکی بهتری نسبت به نانومواد معدنی یا پلیمرها به تنهایی خواهند داشت. برای ایجاد این پوشش از نمک های این مواد در محلول اسید نیتریک در دمای محیط استفاده شد . بعد اعمال پوشش مناسب مورفولوژی و ریزساختار این پوشش با استفاده از آنالیز (xrd) ، آنالیز (ftir) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدان (fesem) ارزیابی گردید. نتایج بررسی ساختاری با آنالیز پراش اشعه ایکس و آنالیز میکروسکوپی تشکیل نانوکامپوزیت ترکیبات معدنی در ماکرو مولکول های پلیمر را نشان داده و آنالیز ftir وجود پلی آنیلین را تأیید می کند. و در بررسی تاثیر ولتاژ بر روی سنتز پوشش و خواص ترموالکتریک مشاهده شد که با افزایش ولتاژ پوشش یکنواخت و متراکم ایجاد شده و نیز قدرت ترموالکتریک با افزایش ولتاژ و دوپ شدن پلیمر با ترکیبات نانوکامپوزیتی بهبود می یابد.