مصطفی میلانی، سید محمد زهرایی، سید محمد میرکاظمی،
دوره ۳۶، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
مقدار وزن نهایی رسوب الکتروفورتیک همواره وابسته به تحرک الکتروفورتیک ذرات در داخل سوسپانسیون است. براساس تمام تئوری‌های بیان شده تحرک الکتروفورتیک رابطه عکس با گرانروی دوغاب داشته و با افزایش گرانروی، تحرک الکتروفورتیک و به تبع میزان وزن رسوب نهایی کاهش می‌یابد. گرانروی دوغاب‌های سرامیکی در محیط‌های آلی وابسته به میزان یون محلول در محیط است. در این تحقیق گرانروی، هدایت و وزن رسوب در فرایند رسوب الکتروفورتیک دوغاب‌های آلومینایی پایدار شده با ایتریم، منیزیم، سریم و لانتانیوم که میزان یونها بین ۳۵۰ تا ppm ۱۳۵۰ تغییر کرد، تعیین گردیده است. غلظت نمک XCly(که X می‌تواند Mg، Y، Ce و یا La باشد) یک عامل مهم برای کنترل گرانروی است. نشان داده شده است که وزن رسوب با تغییر غلظت این پراکنده‌سازها تغییر می‌کند و تابعی از هدایت، گرانروی و یا اسیدیته دوغاب نیست. همه برهم‌کنش‌های دوتایی به‌جز از غلظت Mg × Ce در مدل ANOVA دارای اهمیت هستند. گرانروی دوغاب در غلظت‌های ۱۰۰، ۱۰۰، ۱۰۰ و صفر ppm از نمک‌های منیزیم، ایتریم، لانتانیوم و سریم و مقدار ید ۴۰۰ ppm، تا mPa.s ۵/۲ کاهش می‌یابد. دلیل این موضوع این است که کاتیون‌های سنگین‌تر قابلیت جذب برروی سطح آلومینا را تنها در حضور ید به‌دست می‌آورند در حالی که کاتیون‌های سبک‌تر منیزیم، می‌توانند تحت حضور گروه‌های OH نیز جذب شوند.
گل آرا کفیلی، بهروز موحدی، مصطفی میلانی،
دوره ۳۶، شماره ۳ - ( ۸-۱۳۹۶ )
چکیده
در این پژوهش، به‌منظور ساخت سرامیک شفاف ایتریم آلومینیم گارنت (YAG)، از تف‌جوشی پلاسمای جرقه‌ای (SPS) دو نمونه خام ریخته‌گری دوغابی شده و نمونه پودری از نانوکامپوزیت هسته- پوسته آلومینا/ ایتریا استفاده شد. فاز تشکیل دهنده، میزان عبور نور و همچنین ریزساختار قطعات سرامیکی تف‌جوشی شده با یکدیگر مقایسه شد. در فرایند ریخته‌گری دوغابی، از دولاپیکس ۶۴ CE به‌عنوان عامل پراکنده‌ساز جهت پایدارسازی دوغاب حاصل از پودر نانوکامپوزیتی استفاده شد. اثر غلظت دولاپیکس و مقدار اسیدیته بر پایداری دوغاب مطالعه و نمودارهای گرانروی دوغاب در مقادیر مختلف اسیدیته و درصدهای مختلف وزنی دولاپیکس بررسی شد. رفتار رئولوژیکی دوغاب تهیه شده از پودر نانوکامپوزیتی در بارهای جامد ۶۰ تا ۷۰ درصد وزنی، با اندازه‌گیری گرانروی و تنش برشی به‌عنوان تابعی از نرخ برشی مطالعه شد. نتایج نشان داد که دوغاب مورد بررسی، با افزودن ۵/۲ درصد وزنی دولاپیکس دارای پایین‌ترین مقدار گرانروی در اسیدیته ۱۰ است. دوغاب با ۶۰ درصد وزنی بار جامد دارای رفتار نیوتونی است و این رفتار در بارهای جامد بالاتر نیز حفظ میشود. فرایند ریخته‌گری دوغابی موجب توزیع یکنواخت اندازه تخلخل و حذف تخلخل‌های بزرگ در نمونه خام و نهایتاً دستیابی به سرامیک شفاف YAG با عبور حدود ۶۰ درصد پس از فرایند SPS شد. این مقدار شفافیت بسیار بیشتر از عبور نمونه پودری SPS شده یعنی حدود ۳۰ درصد، تحت شرایط یکسان بود.
مهران حق شناس گرگانی، محمد میرکاظمی، فرهاد گلستانی فرد،
دوره ۳۷، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
در این پژوهش، رفتار جریانی و پایداری دوغاب متشکل از نیترید سیلیسیم، آلومینا، ایتریا و نشاسته، با هدف توسعه روش ریخته‌گری ژلی با استفاده از نشاسته برای ساخت قطعات نیترید سیلیسیمی متخلخل بررسی شده است. برای پایدارسازی دوغاب، از پراکنده‌ساز دولاپیکس سی ای ۶۴ (Dolapix CE۶۴) استفاده شد. تأثیر عواملی چون اکسید کردن سطحی پودر نیترید سیلیسیم، مقدار پراکنده‌ساز، میزان بار جامد و مقدار نشاسته بر رفتار جریانی و گرانروی دوغاب‌های متشکل از نیترید سیلیسیم و نشاسته بررسی شد تا دوغابی پایدار و با گرانروی مناسب به‌دست آید. اکسید کردن سطحی پودر نیترید سیلیسیم در دمای ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد به‌مدت دو ساعت باعث کاهش گرانروی دوغاب شد. بهترین حالت مقدار پراکنده‌ساز ۴/۰ درصد وزنی نسبت به بار جامد به‌دست آمد. همچنین دوغاب‌هایی با بار جامد ۳۰ تا ۴۰ درصد حجمی و مقدار نشاسته ۵/۷ تا ۲۵ درصد حجمی نسبت به بار جامد دارای گرانروی مناسب و پایداری کافی برای ریخته‌گری بودند.
سمیه سلگی، مجید جعفر تفرشی، مرتضی ساسانی قمصری،
دوره ۳۸، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۸ )
چکیده
در این پژوهش، پودر تترا‌بورات کلسیم (CaB۴O۷) در بازه دمایی ۹۰۰-۸۰۰ درجه سانتی‌گراد به‌روش واکنش حالت جامدسنتز شد. سنتز با استفاده از ماده خوش‌رفتارتر آمونیوم تترا‌بورات به‌عنوان منبع بور انجام شد. در دماهای ۸۰۰ و ۸۸۰ درجه سانتی‌گراد پودری مرکب از فازهای مختلف تشکیل شد. در دمای بهینه ۸۴۰ درجه سانتی‌گراد، پودری تنها مرکب از فازهای متا و تترا‌بورات تشکیل شد. افزایش دو درصد وزنی آمونیوم تترا‌بورات نسبت به شرایط استوکیومتری، منجر به تولید محصول تک‌فاز تترا‌بورات کلسیم میشود. آزمون پراش پرتو ایکس (XRD)، تشکیل ساختار مونوکلینیک را در دمای بهینه ۸۴۰ درجه سانتی‌گراد و با افزایش دو درصد وزنی عنصر بور، تأیید کرد. تشکیل واحدهای BO۳ و BO۴ در گروه آنیونی تترا‌بورات کلسیم، توسط طیف‌سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه (FTIR) و رامان (Raman) آزموده شد. ترکیبات عنصری و مورفولوژی ظاهری به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی– گسیل میدانی (FE-SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. استوکیومتری پودر تولید شده نزدیک به مقدار تئوری آن به‌دست آمد و ذرات پودر برخی مشخصههای مونوکلینیک از خود نشان داد.
آیدا فایقی نیا، حسین مردی،
دوره ۳۸، شماره ۴ - ( ۱۱-۱۳۹۸ )
چکیده
سرباره آمورف فولاد حاوی غلظت‌های مختلف ضایعات شیشه (۲۰، ۴۰، ۵۰، ۶۰ و ۷۰ درصد وزنی)، کاربید سیلیسیم (SiC) مخلوط و کامپوزیت حاصل از آنها تهیه شد. بنابر تصاویر میکروسکوپی حرارتی، انقباضات کامپوزیت سرباره - شیشه در دمای ۱۰۵۰ درجه سانتی‌گراد آغاز شد. در تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی از ریزساختار کامپوزیت سرباره - کاربید سیلیسیم (عامل فوم‌زا)، تخلخل‌های تونل‌مانند با ابعادی در محدوده ۱۰۰۰-۵۰۰ میکرون در اثر خروج محصولات گازی ناشی از تجزیه فاز کاربیدی، مشاهده شد. با افزودن شیشه ضایعاتی (تا ۵۰ درصد وزنی) به این کامپوزیت و تف‌جوشی در دمای ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد، اندازه این حفرات با کاهش۱۰ برابری به ۵۰ میکرون رسیده و کروی شدند. با افزایش فاز شیشه، تخلخل کلی در کامپوزیت سرباره – شیشه –کاربید سیلیسیم تا ۸۰ درصد وزنی افزایش و استحکام تا ۲/۳ مگاپاسکال کاهش یافت. کامپوزیت سرباره – شیشه (با نسبت وزنی مساوی) با چگالی ۸/۰ گرم بر سانتی‌متر مکعب در گروه مواد فومی متخلخل طبقه‌بندی شد. همچنین وجود فاز شبه‌ولاستونیت در کامپوزیت بعد از تف‌جوشی گزارش شد.
ایمان فروغی، مهری مشهدی،
دوره ۳۹، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۹ )
چکیده
سرامیک‌های فوق دما بالا به‌دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد، پتانسیل کافی برای کاربرد‌های هوافضایی، نظامی و صنعتی را دارند. یکی از این سرامیک‌ها کامپوزیت ZrB۲-SiC است که با توجه به خواص مکانیکی، حرارتی و مقاومت به اکسیداسیون عالی مورد توجه واقع شده و تحقیقات بسیاری روی آن صورت گرفته است. در این تحقیق، اثر افزودن ZrC بر رفتار تف‌جوشی بدون فشار، خواص مکانیکی، ریزساختاری و حرارتی نانوکامپوزیت ZrB۲-SiC مطالعه شد. در این تحقیق از پودرهای ZrB۲ و ZrC در مقیاس میکرون و پودر SiC در مقیاس نانو استفاده شد. نانوکامپوزیت‌های ZrB۲-۲۰vol% SiC با افزودن ۳، ۶، ۹، ۱۲ و ۱۵ درصد حجمی ZrC، به‌روش بدون فشار و در دمای ۲۱۰۰ درجه سانتی‌گراد تف‌جوشی شدند. نتایج نشان داد، افزودن ZrC موجب بهبود چگالی نسبی، سختی و چقرمگی شکست نانوکامپوزیت ZrB۲-۲۰vol% SiC میشود. بهینه خواص در نمونه حاوی ۱۲ درصد حجمی ZrC به‌دست آمد و چگالی نسبی، سختی و چقرمگی شکست این نمونه به‌ترتیب ۹۹/۰۱ درصد، ۱۶/۹۵ گیگاپاسکال و ۵/۴۳ مگاپاسکال بر جذر متر گزارش شد. تجزیه حرارتی نمونه‌ها نشان داد افزودن ZrC موجب کاهش نفوذ حرارتی این نانوکامپوزیت شده است، به‌طوری که بالاترین میزان نفوذ حرارتی دمای محیط برای نمونه فاقد ZrC با مقدار ۳۵/۳ میلی‌متر مربع بر ثانیه گزارش شد.
حسام فلاح آرانی، نسترن ریاحی نوری، سعید باغشاهی، آرمان صدقی، فاطمه شهباز طهرانی،
دوره ۴۰، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۴۰۰ )
چکیده
در این تحقیق، اثر افزودن نانوذرات کاربید سیلیسیم بر فاز ابررسانای دمابالای (۲۲۲۳-Bi) Bi۱,۶Pb۰,۴Sr۲Ca۲Cu۳O۱۰+θ به‌منظور بهبود خواص ساختاری، ابررسانایی، مغناطیسی و میخکوبی شار مغناطیسی بررسی شده است. ابررسانای سرامیکی ۲۲۲۳-Bi به روش سل- ژل سنتز شد و در ادامه، فرآیند عامل‌‌دار کردن سطح ذرات کاربید سیلیسیم به کمک ترکیب آلی ازو بیس ایزو بوتیرو نیتریل (AIBN) انجام شد. اندازه‌گیری‌های پراش اشعه X، تصویربرداری میکروسکوپی گسیل میدانی، پذیررفتاری مغناطیسی و منحنی هیسترزیس به‌منظور بررسی خواص ترکیبات سنتز شده صورت گرفت. با هدف تحلیل ساختاری، الگوی پراش اشعه ایکس نمونه‌ها با استفاده از نرم‌افزار MAUD، برازش شد. بر این اساس، با افزایش مقادیر نانوذرات کاربید سیلیسیم، فاز مطلوب ۲۲۲۳-Bi کاهش یافته اما ثابت‌های شبکه تغییری نکرده است. این مسئله نشان می‌دهد که نانوذرات، به ساختار شبکه ۲۲۲۳-Bi وارد نشده‌اند. بر طبق اندازه‌گیری‌های مغناطیسی، دمای گذار ابررسانایی با افزایش درصد نانوذرات کاهش می‌یابد. همچنین، بیشترین مقدار مغناطش‌‌پذیری، پهنای حلقه هیسترزیس، چگالی جریان بحرانی و نیروی میخکوبی شار مغناطیسی به نمونه با ۰/۴ درصد وزنی کاربید سیلیسیم، تعلق دارد.
