نام پژوهشگر: غلامرضا خیاطی
یاسر نیمجردی شهریار شرفی
در مجتمع مس سرچشمه عملیات ذوب و تهیه مات مس در کوره ریورب انجام می گیرد. در این پژوهش یکی از مهم ترین مشکلات ایجاد شده در کوره ریورب شامل جدایش ضعیف مات و سرباره در اثر شارژ کنسانتره میدوک بررسی گردید. اتمسفر کوره، میزان سرباره برگشتی کنورتر، شرایط احتراق، درصد سیلیس ورودی و نوع مشعل ها به عنوان پارامترهای اثرگذار در کنترل کار این نوع کوره ها موثر می باشد. بر این اساس با استفاده از آزمایشات ذوب و داده های صنعتی شامل آنالیز مینرالوژی کنسانتره، آنالیز شیمیایی مات و سرباره کوره ریورب در سال های 1387، 1389 و 1390، تاثیر سیلیس سرباره بر محتوای مگنتیت مات و سرباره با توجه به شارژ کنسانتره میدوک به همراه کنسانتره سرچشمه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در صورت شارژ مقادیر بالاتر کنسانتره میدوک، به اشباع رسیدن سرباره از سیلیس مانع از تشکیل مگنتیت شده و جدایش سرباره را بهبود می بخشد. در این مجتمع صنعتی عملیات تبدیل مات به مس بلیستر در کنورتر پیرس اسمیت انجام می گیرد. همچنین در این پژوهش تاثیر حضور مگنتیت ورودی به کنورتر بر شرایط عملیاتی آن شامل ویسکوزیته و جدایش مناسب سرباره، حجم مفید کنورتر، عملکرد تویرها و عملیات پانچ کنورتر بررسی گردید. داده های ورودی مورد استفاده در تحقیق حاضر شامل محتوای مگنتیت مات ورودی به کنورتر، مقدار سیلیس موجود در سرباره، نوع سیلیس مصرفی، نسبت های fe/sio2 به همراه sio2/feo سرباره و نحوه شارژ سیلیس بودند که در سال های 1389 و 1390 برای کوره ریورب و سرباره کنورتور ثبت شده بود. نتایج نشان داد که با کاهش اندازه دانه، افزایش عیار سیلیس مصرفی، استفاده از فرآیند bottom slag و شارژ سیلیس مصرفی در زمان مناسب مگنتیت تشکیل شده در کنورتر کاهش می آید.
حمید دالوند احمد ایران نژاد
تولید حجم عظیمی از باطری های مستعمل و دفع آنها، از یک طرف به دلیل ترکیبات موجود در آن ها برای محیط زیست مخاطره آمیز است و از طرف دیگر موجب زایل شدن یک منبع عالی از مواد اولیه می شود. در این پژوهش نانو ذرات اکسید کادمیم و اکسید نیکل به روش شیمیایی تر با استفاده از باطری های مصرف شده نیکل-کادمیم تولید شد. مواد اولیه برای ساخت نانو ذرات اکسیدی مورد نظر از باطری های مصرف شده نیکل-کادمیم بدست آمد و برای لیچینگ پودرهای اولیه از اسید سولفوریک استفاده شد. فرآیند لیچینگ در 8/0=ph انجام شد و راندمان نسبتا قابل قبولی در این ph بدست آمد. برای تولید نانو اکسید کادمیم از محلول لیچینگ آند و برای نانو اکسید نیکل از لیچینگ کاتد استفاده شد. لیچینگ آند تقریباٌ تنها حاوی کادمیم بود و نیازی به جداسازی و حذف ناخالصی نداشت در حالیکه محلول لیچینگ کاتد حاوی نیکل، کادمیم و کبالت بود ونیاز به جدا سازی برای حذف ناخالصی داشت، که این گفته توسط آنالیز پلاسمای جفت شده القایی ثابت گردید. برای جدا کردن کادمیم از محلول لیچینگ کاتد از محلول آلی dehpa یک مولار و برای جدا کردن کبالت از آن از فرآیند رقیق سازی استفاده گردید. با اضافه کردن کربنات سدیم 1مولار به محلول لیچنگ آند و 5/0 مولار آن به محلول آبی حاصل از لیچینگ کاتد، پیش ماده به ترتیب برای تولید نانو اکسید کادمیم و نانو اکسید نیکل تولید شد. نتایج آنالیز حرارتی نشان داد که دمای تجزیه حرارتی برای تولید نانو اکسید کادمیم ? 500 و برای نانو اکسید نیکل ? 450 می باشد و زمان انجام آن 1 ساعت در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از آنالیز فازی، تولید نانو ذرات اکسیدی مورد نظر را نشان می دهد که اندازه متوسط این ذرات کمتر از nm 50 نانومتر می باشد.
وحید لطفی احمد ایران نژاد
ابتدا آند باطری های دورریز نیکل-کادمیم با اسید سولفوریک لیچینگ شده، سپس پیش ماده ی نانوذرات اکسید کادمیم (پودر کربنات کادمیم) با افزودن کربنات سدیم، از محلول لیچینگ به دست آمد. در نهایت نانوذرات اکسید کادمیم به وسیله ی تجزیه ی حرارتی پیش ماده در بازه ی دمایی حدوداً 307 تا °c 460 تولید شد. در این پژوهش، سینتیک تجزیه ی غیر همدمای کربنات کادمیم برای تولید نانوذرات اکسید کادمیم، به وسیله ی dsc و با به کارگیری روش های کیسینگر-آکاهیرا-سونوز، fwo، فریدمن و روش های تطبیق مدل انجام شد. برای شناسایی مواد تولید شده از تکنیک های xrd و sem استفاده شد. طبق نتایج به دست آمده نانوذرات کروی اکسید کادمیم خالص (با اندازه ی تقریبی nm40) با موفقیت تولید شد. نتایج نشان می دهد که تجزیه ی حرارتی کربنات کادمیم به نانوذرات اکسید کادمیم، یک فرآیند اتوکاتالیست چندمرحله ای با انرژی اکتیواسیون متوسط 111/4433 کیلو ژول بر مول می باشد.
دیناه پزشکی محمود ربیعی
در این پژوهش، کامپوزیت آلومینا-دی بوراید زیرکونیم به روش سنتز احتراقی خودانتشار دمای بالا فعال شده مکانیکی با استفاده از مخلوط حاوی آلومینیم، اکسید زیرکونیم و اسید بوریک تولید شد. اثر اندازه ذره آلومینیم، فعالسازی مکانیکی و اثر افزودن آلومینا(3، 6 و 10% وزنی) به مواد اولیه پودری، بر مشخصه های سنتز بررسی گردید. آنالیز های تفرق اشعه x و گرماسنجی افتراقی روبشی نشان می دهد که فعالسازی مکانیکی بر مکانیزم و و دمای احتراق سیستم تاثیرگذار است. بعنوان یک نتیجه، دمای احتراق نمونه های فعالسازی مکانیکی شده از 1114 درجه سانتیگراد به 972 و 650 درجه سانتیگراد بترتیب برای نمونه های حاوی آلومینیم درشت دانه و ریزدانه کاهش یافت. هم چنین افزودن آلومینا تا 6% وزنی موجب افزایش گرمای تشکیل واکنش و در نتیجه تشکیل zrb2 بیشتر خواهد شد.
حمیدرضا آقاجانی ماچیانی غلامرضا خیاطی
برگ¬های گیاه¬ استیویا (stevia rebaudiana) دارای قندهای استیویول گلیکوزاید با شیرینی فوق¬العاده زیاد هستند. مهمترین این قندها شامل استیویوزاید، ریبودیوزاید¬ a و ریبودیوزاید c ¬است. برای جداسازی قندهای استیویول موجود در برگ¬های استیویا از روش¬های مختلفی استفاده می¬شود که روش جداسازی با رزین¬های جذبی ماکروپوروس (mars) به -دلیل پایداری فیزیکو- شیمیایی زیاد، سطح ویژه فوق¬العاده زیاد، ظرفیت جذب و تبادل خوب و بالا، انتخاب¬گری عالی، بازیافت آسان، هزینه پایین و عمر طولانی مورد توجه است. در این بررسی پنج فاکتور تاثیر¬گذار بصورت منفرد و متقابل شامل نسبت حلال شستشو، زمان ¬شستشو، دمای شستشو، حجم محلول و نوع رزین (آنیونی و کاتیونی) برای استخراج استیویول گلیکوزاید از برگهای استیویا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دمای استخراج می¬تواند در میزان تولید موثر باشد که از بین دماهای تیمار شده، دمای 51 درجه سانتیگراد نسبت به دماهای 30، 37 و 44 درجه سانتیگراد برای رزین¬های آنیونی و کاتیونی نتیجه بهتری داشته است. همچنین مشخص شد که مدت زمان تیمار نیز می¬تواند در میزان تولید موثر باشد. از بین مدت زمان¬های تیمار ( 120، 90، 60، 30)، مدت زمان 60 دقیقه برای رزین آنیونی و مدت زمان 120 دقیقه برای رزین کاتیونی، نتیجه بهتری در میزان استخراج داشته است. از طرفی دیگر مشخص شد که نسبت¬های مختلف حجمی به حجمی حلال اتانول به اتیل استات، می¬تواند در میزان استخراج موثر باشد. حلال شماره 1 با نسبت حجمی 1:1 برای رزین کاتیونی و حلال شماره 2 با نسبت حجمی 2:1 برای رزین آنیونی بهترین نتیجه را نسبت به حلال¬های شماره 3 و 4 با نسبت¬های حجمی 3:1 و 4:1 در میزان استخراج داشته است. در این بررسی مشخص شد که حجم¬های مختلف محلول قندی استیویا می¬تواند در میزان استخراج موثر باشد و حجم 80 میلی¬لیتر برای رزین آنیونی و حجم 95 میلی¬لیتر برای رزین کاتیونی نتیجه بهتری در میزان استخراج داشته است.
لیلا عمرانی غلامحسین اکبری
آلیاژهای مس- تنگستن به علت رسانایی خوب مس و پایداری خواص مکانیکی تنگستن در دما¬ها¬ی بالا، دارای کاربرد¬های منحصر به فردی در فرآیند¬های جوشکاری و صنایع الکتریکی هستند. تنگستن از عناصری است که هم در حالت جامد و هم در حالت مایع، انحلالی در مس ندارد. بنابراین آلیاژ¬ساز¬ی مکانیکی روشی مناسب برای تولید آلیاژ¬ها¬ی مس- تنگستن می¬باشد. در این تحقیق سه ترکیب پودر 3، 6 و 12 درصد وزنی تنگستن در مس در آسیاب گلوله¬ای سیاره¬ای با سرعت 300 دور بر دقیقه تحت اتمسفر گاز محافظ آرگون آسیا¬کاری شدند. زمان¬ها¬ی آسیاکاری 4، 12، 48 و 96 ساعت انتخاب شدند. پودر¬ها¬ی آسیا¬شده¬ی حاصل، با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و پراش اشعه ایکس (xrd) بررسی شدند. پارامتر شبکه به روش تابع برون یاب و اندازه متوسط کریستال و کرنش داخلی با معادله ویلیامسون- هال محاسبه شدند. نتایج نشانگر کاهش اندازه کریستال¬ها تا حد کمتر از 20 نانومتر و افزایش کرنش داخلی و پارامتر شبکه با افزایش زمان آسیا¬کاری است. الگوی پراش اشعه x حاکی از انحلال تنگستن در زمینه مسی با افزایش زمان آسیا¬کاری است. نتایج حاصل از بررسی تصاویر sem نشان دادند که ذرات پودر در ابتدای آسیا¬کاری درشت شده و به یک حداکثر مقدار رسیده و با ادامه روند آسیاکاری اندازه متوسط آن¬ها کاهش یافت. سپس مخلوط پودر¬ها¬ی آسیاشده تحت پرس سرد فشرده شدند و در دو دمای 450 و 600 درجه سانتی گراد تف¬جوشی شدند. تست ریزسختی سنجی ویکرز در نمونه¬¬های آسیا و تف¬جوشی شده انجام گرفت و نشان داد که سختی همه نمونه¬¬ها با آسیاکاری تا 48 ساعت افزایش، و در زمان¬ها¬ی طولانی¬تر 96 ساعت کاهش یافت، اما سختی نمونه با ترکیب cu-12%wtw سینتر شده در دما¬ی 600 درجه سانتی گراد تا 96 ساعت آسیاکاری افزایش یافت. با بررسی ریز¬ساختار نمونه¬ها توسط میکروسکوپ نوری، همخوانی خوبی با تغییرات سختی مشاهده شد.
کامبیز بردباری غلامرضا خیاطی
. در این تحقیق با بررسی عملکرد و واکنشهای شیمیایی موجود در سلول های الکترولیز آلومینیوم به شناخت این آلاینده ها پرداخته شد. با در نظر گرفتن گازهای hf، cf4، sif4، c2f6، cs2، h2s و so2 به عنوان گازهای مورد مطالعه، امکان جداسازی این گازها بوسیله نانولوله های کربنی نوع صندلی در انواع (5و5)، (7و7) و(8و8) مورد سنجش قرار گرفت وتغییر شرایط مختلف در جذب این گازها بوسیله شبیه سازی مونت کارلو بررسی شد. نتایج بررسی ها در طیفی از دماها و فشارهای 3 و7 و11 مگاپاسکال حاکی از این بود که میزان جذب گاز، بسیار متأثر از شرایط حاکم بر محیط جذب و نوع نانولوله مورد استفاده بوده و به طور کلی میزان جذب برای گازهای cf4، sif4 و c2f6 در مقایسه با دیگر گازها پایین سنجش گردید درحالیکه گازهای hf و h2s حداکثر میزان جذب را در این نانولوله ها از خود نشان دادند.