نام پژوهشگر: علیرضا محمدیان
علیرضا محمدیان منصور فربد
در این پایان نامه، نانوذرات آلیاژی به روش قوس الکتریکی در یک رآکتور استیل و به دو طریق تولید شدند. در روش اول، الکترود ها با برش زدن آلیاژهای آماده در اندازه مورد نظر تهیه شدند. در سه محیط هوا، نیتروژن و آرگون و تحت جریان های 400-50 آمپر، قوس الکتریکی صورت پذیرفت. با توجه به الگوهای پراش نمونه های به دست آمده، درصد نسبی فازهای آلیاژی در محیط هوا و نیتروژن بسیار پایین بوده ولی در محیط آرگون فازهای آلیاژی با درصد نسبی بالایی تولید شدند. در روش دوم، برای تهیه الکترودها، پودرهای مس و روی با چهار درصد وزنی cu0.61-zn0.39، cu0.37-zn0.63، cu0.50-zn0.50 و cu0.85-zn0.15، به وسیله یک آسیای مکانیکی به صورت همگن مخلوط شده و پس از اعمال فشار mpa 410 به صورت میله پرس می شوند. سپس الکترودهای تهیه شده برای انجام قوس الکتریکی تحت فشارهای atm 3-5/0، جریان های a 500-300 و منحصراً در محیط آرگون استفاده شدند. پس از تولید نمونه ها، ویژگی های ساختاری و فیزیکی آن ها با استفاده از دستگاه های xrd وsem مشخصه یابی شد. نتایج نشان دادند که اگرچه در اکثر موارد نانوذرات آلیاژی تولید شده از دو فاز cu5zn8 و cu0.61zn0.39 تشکیل شدند، با این حال نانوذرات آلیاژ تک فاز cu5zn8 با میزان کم ناخالصی zno از الکترودهای با درصد وزنی cu0.61-zn0.39 تولید شدند، به طوری که در فشار اعمالی atm 1 و جریان a 300 نانوذرات کروی شکل و تک فاز cu5zn8 با ناخالصی حدود ?1 با اندازه متوسط nm21 به عنوان نمونه بهینه معرفی و خواص آن بررسی شد. بررسی دمای تبدیل نظم به بی نظم نانوذرات cu5zn8 تولید شده از طریق حرارت دهی در گستره دمایی 400 تا ?c 600 نشان داد که تبدیل نظم به بی نظم از دمای ?c 420 شروع شده و در دمای ?c 480 کامل می شود که در دمایی متفاوت با حالت توده آن اتفاق می افتد. بررسی اثر تف جوشی روی خواص نانوذرات cu5zn8 از طریق حرارت دهی قرص های ساخته شده از فشردن آن ها تحت فشار mpa 750 در دمای ?c 740 نشان از رشد یکنواخت ذرات نسبت به قبل از حرارت دهی داشته و در نتیجه خلل و فرج ها در نمونه نسبت به قبل از حرارت دهی کاهش یافته است. هم چنین مقاومت ویژه الکتریکی و سختی نمونه در اثر تف جوشی به میزان بالایی کاهش یافته است.
علیرضا محمدیان مرتضی زند رحیمی
در این پژوهش، فولاد زنگ نزن فریتی aisi 430 در یک مخلوط پایه پودر سیلیسیم و آلومینیوم به طور جداگانه به روش سمنتاسیون فشرده رسوب داده شد. پوشش ایجاد شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem)، پراش سنجی پرتو ایکس (xrd) و طیف سنجی انرژی پرتو ایکس (edx) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که رسوب سیلیسیم و آلومینیوم ایجاد شده بر روی زیرلایه، به صورت تک لایه ای شفاف بوده و به ترتیب دارای ضخامتی حدود 150 و 100 میکرون می باشد. همچنین، در مورد لایه نفوذی سیلیسیم به طور عمده فاز fe3si و در خصوص لایه نفوذی آلومینیوم فازهای fe2al5 و cr5al8 ارزیابی شدند. برای بررسی رفتار اکسیداسیون، از دو تست اکسیداسیون همدما و سیکلی در دمای ?800 استفاده شد. در اکسیداسیون همدما، نمونه های بدون پوشش افزایش وزن بیشتری را نسبت به نمونه های رسوب داده شده از خود نشان دادند. لایه پوشش با محدود کردن نفوذ به طرف بیرون کاتیون ها (آهن و کروم) و نفوذ به طرف داخل آنیون ها (اکسیژن، گوگرد و کلر) باعث بهبود مقاومت به اکسیداسیون شد. نتایج اکسیداسیون سیکلی نمایان ساخت که نمونه های رسوب داده شده مقاومت بسیار خوبی در برابر تورق و ترک خوردن دارند. البته رفتار اکسیداسیون سیکلی نمونه های رسوب داده شده با سیلیسیم تا حدودی بهتر از نمونه های بدون پوشش بوده است. همچنین، جهت بررسی رفتار خوردگی داغ از دو تست خوردگی داغ همدما و سیکلی در دمای ? 750 برای نمونه های رسوب داده شده با سیلیسیم در محیط na2so4-20% nacl و دمای ? 900 برای نمونه های رسوب داده شده با آلومینیوم در محیط na2so4-5% nacl استفاده شد. در خوردگی داغ همدما، نمونه های بدون پوشش افزایش وزن بسیار زیادی نسبت به نمونه های رسوب داده شده با سیلیسیم و آلومینیوم به طور مجزا داشتند. نتایج خوردگی داغ سیکلی نشان داد که نمونه های رسوب داده شده مقاومت بسیار بالایی در برابر تاول زدگی، تورق و پوسته پوسته شدن دارند. در این تحقیق همچنین، خواص الکتروشیمیایی فولاد زنگ نزن فریتی aisi 430 رسوب داده شده با سیلیسیم و آلومینیوم به طور جداگانه در محلول آبی nacl 5/3% بررسی شده است. منحنی های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و نتایج حاصل از طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (eis) نشان می دهد که نمونه های رسوب داده شده با آلومینیوم و سیلیسیم در مقایسه با نمونه های بدون پوشش از مقاومت به خوردگی یکنواخت پایین تری در دمای محیط برخوردارند. همچنین، بررسی داده های حاصل از منحنی های پلاریزاسیون چرخه ای نمایان ساخت که این پوشش ها در محیط حاوی یون های cl^- به خوردگی حفره ای حساس بوده و نسبت به نمونه های بدون رسوب دارای پتانسیل حفره دار شدن پایین تری می باشد.