نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

---

---

یکی از روشهایی که در سالهای اخیر به منظور کنترل رسوب و جلوگیری از انباشت بار بستر در دهانه کانال آبگیر مورد توجه قرار گرفته است، نصب صفحاتی در دهانه آبگیر است. این صفحات که تحت عنوان صفحات مستغرق2 نامیده می‌شوند با اندازه، تعداد و فواصل مختلف از یکدیگر در دهانه آبگیر نصب می‌شوند. وجود این صفحات در دهانه آبگیر، ایجاد تنش برشی عرضی در کف رودخانه کرده و انتقال رسوبات در جهت عرضی را سبب می‌شود. بررسیهای به عمل آمده در معادلات حاکم بر هیدرولیک جریان و رسوب در دهانه‌های آبگیر، توام با آزمایشات متعدد با مدلهای فیزیکی، حدود مناسبی از ابعاد و فواصل کارگذاری صفحات را ارائه داده‌اند. بدیهی است تعیین اندازه و فواصل بهینه بین صفحات به نحوی که میزان رسوب گذاری به حداقل برسد مستلزم استفاده از روشها و تکنیکهای بهینه سازی است. در این مطالعه، ضمن معرفی مدل هیدرودینامیکی و مدل بهینه سازی سیستم برای تعیین ابعاد و آرایش مکانی با توجه به غیر خطی بودن معادله حاکم بر هیدرولیک جریان و رسوب در دهانه‌های آبگیر، روش بهینه سازی جهات امکانپذیر مورد استفاده قرار گرفته است. اندازه بهینه ارتفاع صفحات، فاصله بین آنها در جهت طول و عرض و زاویه تلاقی جریان با آنها تعیین شده است. با به کارگیری مقادیر بهینه به دست آمده در محاسبات وانگ و همکاران ]1[، پروفیل عرضی بستر در جلوی دهانه آبگیر محاسبه شده است. مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از محاسبات وانگ و همکاران ]1[، عملکرد بهتر این صفحات را در کنترل رسوبات بار بستر در شرایط بهینه شده تایید می‌کند. واژگان کلیدی : صفحات مستغرق، روش جهات امکانپذیر، آبگیر و رسوب

---

در این پژوهش لایه­های نازک نئودمیوم آهن بور با لایه بافر و لایه محافظ تنگستن بر زیرلایه Si/SiO₂ به­روش پراکنش امواج رادیویی مگنترونی تولید شد. سیستم ایجاد شده در دماهای 450، 500، 550، 600 و 650 سانتی‌گراد در خلاء تحت عملیات بلوری شدن قرار گرفت. آنالیزفازی لایه‌ها توسط پراش پرتو ایکس بررسی شد و وجود فاز Nd₂Fe₁₄B بدون هیچ نوع فاز ثانویه دیگری تایید شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی سطح مقطع پوشش و دانه­بندی لایه­ها به­طور دقیق مورد بررسی قرار گرفت. ریخت سطح لایه­ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی بررسی شد. خواص مغناطیسی لایه شامل نیروی پسماندزدا، مغناطش اشباع و سطح حلقه پسماند توسط مغناطومتر ارتعاشی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به‌دست آمده نشان داد که با آنیل در دمای 400 درجه سانتی‌گراد، ساختار لایه غیربلورین است. با افزایش دمای آنیل به 550 درجه سانتی‌گراد بالاترین شدت قله به‌دست می­آید و با افزایش بیش‌تر شدت کاهش می­یابد. با افزایش دمای آنیل اندازه دانه افزایش می­یابد که بر میزان نیروی پسماندزدا موثراست. با افزایش دمای آنیل به 600 درجه سانتی‌گراد نیروی پسماندزدا عمودی افزایش می­یابد و با ازدیاد بیش‌تر دمای آنیل مقدار این متغیر به­علت افزایش بیش از حد اندازه دانه­ها کاهش می­یابد. با توجه به خواص مغناطیسی و ساختاری لایه­ها می­توان نتیجه گرفت که لایه آنیل شده در دمای 600 درجه سانتی‌گراد دارای دلخواه­ترین خواص مغناطیسی و ساختاری است.

---

در این پژوهش نه لایه نازک NdFeB و FeCo با ضخامت 10-50 نانومتر بر زیرلایه ₂ Si/SiOبه روش پراکنش امواج رادیویی مگنترونی تهیه شد. سیستم ایجاد شده در کوره عملیات حرارتی مادون قرمز در دمای 800 درجه‌سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه تحت عملیات بلوری شدن قرار گرفت. تحلیل فازی لایه­ها به‌وسیله پراش پرتو ایکس بررسی و وجود فازB₁₄Fe₂Nd و ₃₅Co₆₅Fe بدون هیچ نوع فاز ثانویه دیگری تایید شد. سطح مقطع لایه­ها به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. مورفولوژی سطح لایه­ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی بررسی شد. به کمک مغناطومتر ارتعاشی با میدان مغناطیسی اعمالی kOe24 خواص مغناطیسی لایه­ها شامل نیروی پسماندزدا، مغناطش اشباع، سطح حلقه پسماند، نسبت مربعی شدن و _max(BH) مورد ارزیابی قرار گرفت. مشخص شد که تمام لایه­ها ناهمسان‌گردی مغناطیسی عمودی دارند و با افزایش ضخامت لایه FeCo، مغناطش اشباع و نیروی پسماندزدا و مغناطش پسماند افزایش می­یابد. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش ضخامت لایه FeCo به 20 نانومتر، برهم­کنش تبادلی بین لایه­های سخت و نرم مغناطیسی افزایش می‌یابد و به همین دلیل حداکثر انرژی تولید شده توسط این ساختار ناهمگن افزایش می­یابد.