مجید طاووسی، سجاد ارجمند،
دوره 37، شماره 1 - ( 3-1397 )
چکیده
در این پژوهش، شکل‌گیری ترکیب بین‌فلزی Al3Ti در فصل مشترک اتصال آلومینیم- تیتانیم در حین فرایند جوشکاری قوس- تنگستن تحت پوشش گاز محافظ و عملیات حرارتی مورد بررسی واقع شده است. براساس نتایج حاصل، در حین انجام عملیات رسوب‌‌گذاری، لایه ظریفی از ترکیب بین‌فلزی Ti3Al2 در فصل مشترک اتصال ایجاد می‌شود. طی انجام عملیات حرارتی در دمای 550 درجه سانتی‌گراد، این لایه به فاز بین‌فلزی Al3Ti تبدیل شده و شروع به رشد می‌کند. با انجام عملیات حرارتی در دماهای بالاتر، نرخ رشد لایه بین‌فلزی Al3Ti افزایش یافته و همزمان با آن شکل‌گیری حفرات کرکندال، به هم پیوستن حفرات و جدایش زوج نفوذی از محل اتصال با آلومینیم اتفاق می‌افتد
امیر مسعود پروانیان، حمیدرضا سلیمی جزی، محمد حسین فتحی،
دوره 38، شماره 4 - ( 11-1398 )
چکیده
توان خورشیدی تمرکزیافته یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر است که در آن از انرژی حرارتی تابش خورشیدی در توربین بخار برای تولید شبکه برق استفاده می‌شود. تابش خورشیدی به‌وسیله یک رآکتور گیرنده خورشیدی و روی سطح یک جاذب تابشی متخلخل جذب می‌شود. در این پژوهش، تولید و ارزیابی خواص مکانیکی و حرارتی جاذب ماکرومتخلخل کاربید سیلیسیم به‌منظور استفاده در رآکتور خورشیدی مدنظر قرار گرفته است. بر این اساس، فوم‌های کاربید سیلیسیم تولید و بر اساس اندازه حفرات به سه دسته (5, 12, 75 ppi) دسته‌بندی شد. رفتار مکانیکی و مقاومت به شوک حرارتی فوم‌های متخلخل در محدوده دمای کاری جاذب (1200-25 درجه سانتی‌گراد) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که استحکام فشاری ویژه (نسبت استحکام فشاری به وزن) فوم‌ها به‌صورت اکسپونانسیلی با کاهش درصد تخلخل (ɛ) و اندازه حفرات آنها، افزایش می‌یابد. همچنین برای فوم‌های با اندازه حفرات ریزتر، کاهش قابل توجه در استحکام مکانیکی در اثر شوک حرارتی، مشاهده شد. دلیل آن می‌تواند افزایش تعداد بازوهای با استحکام مکانیکی ضعیف در واحد حجم باشد. لذا از دیدگاه مقاومت مکانیکی، فوم‌های متخلخل دارای اندازه حفرات درشت‌تر دارای مقاومت به شوک حرارتی بیشتر برای کاربرد به‌عنوان جاذب خورشیدی هستند.
محمد رضا لقمان استرکی، حانیه قالی باف طوسی، احسان محمد شریفی، حسن شیخ، امیر الحاجی،
دوره 38، شماره 4 - ( 11-1398 )
چکیده
هدف از این پژوهش، ارزیابی اثر عوامل کیلیت‌شونده گلیسیرول (کیلیت‌شونده سه‌دندانه‌ای،GLY) و اتیلن دی‌آمین (کیلیت‌شونده دودندانه‌ای، en) بر ریخت و تغییرات فازی نانوذرات اسپینل سنتز شده به‌روش سل - ژل است. مشخصه‌یابی نمونه‌ها با پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) مجهز به طیف‌سنج تفکیک انرژی پرتو ایکس (EDX) انجام شد. نتایج فازیابی نمونه‌ها نشان داد که هر دو نمونه سنتز شده با عوامل GLY و en دارای فاز مکعبی اسپینل بودند. نمونه سنتز شده با اتیلن دی‌آمین دارای ریخت هرمی‌شکل و اندازه ذره در محدوده 55-50 نانومتر بود، درحالی که نمونه تهیه شده با گلیسیرول دارای ریخت کروی با اندازه ذرات کوچک‌تر در محدوده 25-20 نانومتر بود. درنهایت، سازوکار پیشنهادی برای تغییرات ریخت نانوذرات اسپینل مورد بحث قرار گرفت.
آرزو کریمیان، مهدی کلانتر،
دوره 39، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
در این مطالعه، نانوذرات پودر هگزافریت باریم- کلسیم با فرمول Ba1-xCaxFe12O19و(1≥x≥0) به‌روش سل- ژل خوداحتراقی تولید شد. پس از کلسینه شدن نمونه‌های ژل خشک شده به‌مدت 4/5 ساعت در دمای 950 درجه سانتی‌گراد، تغییرات فازی و ریزساختاری آنها به‌ترتیب به‌کمک پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، ارزیابی شد. بنابر نتایج، تشکیل فاز هگزافریت باریم- کلسیم همراه با مقدار جزئی هماتیت به‌عنوان فاز ثانویه تأیید شد. میانگین اندازه ذرات بین 100-60 نانومتر و مورفولوژی ذرات به‌صورت هگزاگونال یا پولکی‌شکل است. نتایج حاصل از آزمون مغناطیس‌سنج نمونه مرتعش (VSM) نشان داد مقدار مغناطش اشباع در نمونه 0/4=x به پایین‌ترین مقدار خود در مقایسه با سایر نمونه‌ها می‌رسد. این امر می‌تواند ناشی از ناهمگنی ساختار و حضور مقدار بیشتری از فازهای غیرمغناطیسی (BaFe2O4 و Fe2O3) در این نمونه نسبت به سایر نمونه‌ها باشد. نتایج آزمون حسگری در گاز استون نیز نشان داد نمونه هگزافریت باریم- کلسیم (0/2=x)، با وجود زمان بازیابی طولانی، از بالاترین حساسیت (0/28) و کوتاه‌ترین زمان پاسخ (15 ثانیه) در غلظت ppmو900 و دمای 200 درجه سانتی‌گراد برخوردار است.
فاطمه داور، زهرا انتشاری،
دوره 39، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
در این پژوهش، نانوذرات اکسید روی با مورفولوژی شبه کروی به‌روش سل- ژل اصلاح شده و با استفاده از عصاره رزماری به‌عنوان عامل پایدار کننده نانوذرات سنتز شد. اثر میزان عصاره رزماری و دمای کلیسنه شدن بر اندازه و شکل ذرات مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌ها با الگوی پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنجی مادون قرمز (FT– IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز عنصری تفکیک انرژی پرتو ایکس (EDX) شناسایی شده‌اند. نتایج پراش پرتو ایکس ساختار هگزاگونال (فاز ورتزیت اکسید روی) را نشان داد. بنابر نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نانوذرات کروی اکسید روی با اندازه تقریبی 18 نانومتر با استفاده از 75 میلی‌لیتر عصاره رزماری به‌دست آمد. فعالیت فوتوکاتالیتیکی نانوذرات اکسید روی بهینه سنتز شده برای تخریب محلول رنگی متیلن‌بلو مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بیانگر 96/87 درصد تخریب رنگدانه طی ۱۳۵ دقیقه بود که نشان‌دهنده کارایی مناسب نانوذرات سنتز شده در فرایند تخریب فوتوکاتالیتیکی رنگدانه‌ها بودند.
علی قاسمی، محمدرضا لقمان استرکی، شهاب ترکیان، غلامرضا گردانی،
دوره 39، شماره 2 - ( 6-1399 )
چکیده
هدف این پژوهش، بررسی اثر آلایش مقادیر مختلف نئودیمیم بر ریخت، تغییرات فازی و خواص مغناطیسی نانوذرات فریتی (0/10، 0/07، 0/05، 0/03، 0/01، 0 = x)رNi0.7Zn0.3NdxFe2-xO4 سنتز شده به‌روش سل-ژل کمپلکس شونده است. در این روش، از تری‌اتانول آمین (TEA) به‌عنوان عامل ژل‌شونده و عامل کی‌لیت کننده استفاده شد. مشخصه‌یابی نمونه‌ها با آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و تفکیک انرژی پرتو ایکس (EDX) انجام شد. نتایج فازیابی نمونه‌ها نشان داد همه نمونه‌های سنتز شده دارای فاز فریت اسپینلی بودند. ارزیابی مغناطیسی نمونه‌ها نشان داد که نمونه آلایش شده با Nd0.01، ریخت شبه- کروی و اندازه ذرات در محدوده 60 نانومتر با بیشترین مغناطش اشباع emu/gر50 و نیروی وادارندگی Oeر103 دارد.
عباس زمانی، محمدرضا لقمان استرکی، سید رحمان حسینی، مظاهر رمضانی، امیر الحاجی،
دوره 39، شماره 3 - ( 9-1399 )
چکیده
هدف از این پژوهش، بررسی اثر دما، زمان، pH، غلظت عامل پوشاننده (مرکپتو استیک اسید)، نسبت مولی روی به سلنیوم و نسبت مولی سلنیوم به عامل احیا کننده (سدیم بور هیدرید) بر ریخت، تحولات فازی و اندازه ذرات سلنید روی تهیه شده به‌روش هیدروترمال است. مشخصه‌یابی نانوذرات سلنید روی به روش‌های میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی، طیف‌سنجی تفکیک انرژی پرتو ایکس، پراش‌سنجی پرتو ایکس، طیف‌سنجی پلاسمای جفت شده القایی، طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز و آنالیز حرارتی انجام شد. نتایج طیف‌سنجی تفکیک انرژی نشان داد که نسبت درصد اتمی روی به سلنیوم در نانوذرات سلنید روی منتخب، 1:1 است و عناصر به‌صورت یکنواخت در نانوذرات توزیع شده‌اند. بر اساس نتایج طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز و آنالیز حرارتی همزمان، عامل پایدار کننده مرکپتو استیک اسید به نانوذرات سلنید روی متصل و موجب پایداری نانوذرات شده است. در نهایت، با حداقل دما (130 درجه سانتی‌گراد) و زمان فراوری (15 ساعت)، کمترین مقدار عامل احیا کننده و عامل پوشاننده نسبت به پژوهش‌های قبلی؛ نانوذرات سلنید روی با اندازه ریز، توزیع اندازه باریک، ریخت کروی (متوسط اندازه حدود 20 نانومتر) و ساختار بلوری مکعبی به‌دست آمد.
زهرا رضای مرند، احمد کرمانپور، فتح الله کریم زاده،
دوره 40، شماره 3 - ( 8-1400 )
چکیده
به‌دلیل افزایش نیاز بشر به منابع انرژی پاک، فناوری سلول‌های خورشیدی با سرعت زیادی در حال گسترش است. از جمله مهم‌ترین چالش‌ها در ساخت سلول‌های خورشیدی پروسکایت، عدم وجود یک ماده انتقال دهنده مؤثر حفره با پایداری و قیمتی مناسب است. نیمه‌هادی‌های نوع P غیرآلی مانند نیکل اکسید در مقایسه با انتقال دهنده‌های حفره آلی از نظر قیمتی بسیار مقرون به‌صرفه هستند. علاوه بر این، ویژگی‌هایی از قبیل گاف انرژی پهن، رسانندگی بالا، پایداری و مقاومت در برابر رطوبت و فرایند ساخت بر پایه محلول، این انتقال دهنده حفره غیرآلی نانوساختار را به‌عنوان گزینه مناسبی برای جایگزینی مواد آلی تبدیل کرده است. هدف از انجام پژوهش حاضر ارزیابی مشخصات و مکانیزم نیکل اکسید به‌عنوان انتقال دهنده حفره در ساختار سلول خورشیدی پروسکایتی نانوساختار به‌صورت معکوس و با استفاده از لایه محافظ میانی فولرین است. برای سلول‌های خورشیدی با این ساختار فاکتور پرشوندگی حدود 71 درصد و چگالی جریان 21/5 میلی‌آمپر بر سانتی‌متر مربع و ولتاژ مدار باز 1000 میلی‌ولت و بازده 15/2 درصد به‌دست آمد.
اشکان محمدی، بهزاد نیرومند، عبدالله صبوری،
دوره 40، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
روش ذوب با پرتوی الکترونی (EBM) یکی از روش‌های نوین ساخت افزایشی است که با ذوب انتخابی پودر فلزات و آلیاژها، قابلیت تولید قطعات فلزی با اشکال پیچیده و خواص بالا را فراهم کرده است. در این پژوهش، ریزساختار، سختی و زبری سطح نمونه‌ای از آلیاژ Ti6Al4V تولید شده به‌روش ذوب با پرتوی الکترونی مشخصه‌یابی شد. نتایج نشان داد که ریزساختار انجمادی اولیه نمونه دارای فاز β ستونی رونشستی بوده که در ادامه، با توجه به نرخ خنک‌کنندگی بالای فرایند، به فاز α به‌صورت سبدبافت و ویدمن‌اشتاتن تغییر کرده است. بر روی سطح نمونه فازهای مارتنزیتی تیغه‌ای نیز مشاهده شد. با افزایش ارتفاع از سکوی ساخت، ریزساختار نمونه ریزتر شده، متوسط ضخامت لایه‌های α تا حدود 50 درصد کاهش یافت و در مقاطع بالا به کمتر از 340 نانومتر رسید که به‌نظر می‌رسد به‌دلیل تأثیر کمتر دمای سکوی محفظه ساخت بر تحول نفوذی α+β →وβ باشد. میزان تخلخل مشاهده شده در ساختار نمونه در مقایسه با پژوهش‌های دیگر صورت گرفته در این زمینه، از دیگر روش‌های ساخت افزایشی کمتر بود. ریزسختی متوسط نمونه برابر با HVو337 اندازه‌گیری شد که از سختی گزارش شده قطعات تولیدی از این آلیاژ توسط فرایندهای دیگر ساخت، بیشتر است. به‌دلیل زبری سطحی نسبتاً بالا، نمونه‌های ساخته شده به‌روش ذوب با پرتوی الکترونی از آلیاژ Ti6Al4V می‌توانند انتخاب مناسبی برای کاربردهای پزشکی باشند.
علی مهدیخانی، حسام فلاح‌آرانی، فاطمه دبیر، عارف قنبری،
دوره 41، شماره 2 - ( 8-1401 )
چکیده
در این تحقیق تأثیر پراکسید هیدروژن و پراکسید بنزوئیل بر ویژگی‌های ساختاری و خصوصیات سطحی چارچوب فلزی آلی MOF-5و(Zn4O(BDC)3) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور چارچوب فلزی آلی به روش اختلاط مستقیم سنتز شده و در ادامه به‌منظور بهبود ویژگی‌های MOF-5 سنتز شده، نسبت‌های مولی پیش ماده‌ها نسبت به لیگاند برای به حداقل رساندن خطای محاسبات استوکیومتری و همچنین فرآیند شستشو اصلاح شد. با هدف مشخصه‌یابی ترکیبات سنتز شده و بررسی اثر پراکسیدها و فرآیند شستشو بر خواص نمونه‌ها، اندازه‌گیری‌های پراش پرتو ایکس، طیف‌سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه و آنالیز جذب و واجذب نیتروژن انجام گرفت. با توجه به آزمون‌های انجام شده، نمونه سنتز شده با حضور پراکسید بنزوئیل و همچنین با روش شستشو اصلاح شده (DM-P-03) دارای ویژگی‌های ساختاری، تخلخل، منافذ فعال و مساحت سطح ویژه مطلوب‌تری در مقایسه با نمونه سنتز شده با پراکسید هیدروژن است. در این نمونه متوسط اندازه بلورک 18/5 نانومتر، سطح ویژه 2307 مترمربع بر گرم، مجموع حجم حفره‌ها 1/212 سانتی‌متر مکعب بر گرم و میانگین قطر حفره‌ها 2/101 نانومتر است. بنابراین نمونه DM-P-03 به‌عنوان نمونه بهینه انتخاب شده و برای انجام آزمون‌های ریزساختاری و وزن سنجی-گرماسنجی افتراقی آماده‌سازی شد. بر اساس تصویر میکروسکوپی الکترونی گسیل میدانی این نمونه از ذرات کوچک شبه کروی نامنظم تشکیل شده و شکل‌گیری این ریزساختار به حضور پراکسید بنزوئیل نسبت داده شده است. با توجه به آنالیز وزن سنجی-گرماسنجی افتراقی ترکیبات روی باقی مانده در نمونه بررسی و پایداری حرارتی ساختار MOF-5 تا دمای 470 درجه سانتی‌گراد تأیید شد.
