نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

---

در این مقاله، نحوه ساخت و ارزیابی حسگرهای گاز مبتنی بر لایه‌ نازک اکسید قلع نانوساختار به دو روش تبخیر گرمایی (نوع I) و کَند و پاش (نوع II) نسبت به اتانول بررسی شده است. لایه‌ نازک اکسید قلع برروی زیرلایه‌هایی از ویفر سیلیکن ایجاد و برروی آن‌ها عملیات حرارتی انجام شد. با استفاده از روش‌های ساختارسنجی و تحلیل مختلف SEM)، AFM، XRD و (EDS ریزساختار بدنه‌های نیمه‌هادی مورد ارزیابی قرار گرفت. تصاویر SEM، وجود دانه‌بندی یکنواخت با ابعاد نانومتری در هر دو نوع نمونه را نشان داد. مقاومت حسگرها در هوای تمیز و تغییرات گذرای مقاومت آن‌ها در پاسخ به تغییرات آنی بخار اتانول ppm)۳۰۰۰) مورد اندازه‌گیری قرار گرفت. پس از پایداری حسگرها، پاسخ ۳ برای حسگر نوع I و ۱۸/۱ برای حسگر نوع II به‌دست آمد که بیانگر خواص حسگری بهتر لایه‌ نازک اکسید قلع نانوساختار ایجاد شده به روش تبخیر گرمایی بود. دلیل آن‌را می‌توان ناشی از سطح مؤثر، مکان‌های جذب و مقاومت بیس‌لاین بیش‌تر به واسطه داشتن دانه‌های ریزتر دانست هرچند به لحاظ زمان پاسخ و بازیابی، عملکرد کندتری داشت.

---

هدف از انجام این پژوهش، بررسی خسارت هیدروژنی آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵، پس ‌‌از انجام آنیل انحلالی و پیرسازی دومرحله‌ای است. آنیل انحلالی در دما‌های ۵۰۰ تا ۵۷۵ درجه سانتی‌گراد به‌مدت ۱ تا ۲۰ ساعت انجام شد. مرحله اول پیرسازی دومرحله‌ای، در دماهای ۱۸۰، ۲۰۰ و ۲۲۰ درجه سانتی‌گراد به‌مدت ۳۰ دقیقه و مرحله دوم پیرسازی در دماهای ۱۲۰ و ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد به‌مدت ۱۰، ۱۵ و ۲۰ ساعت انجام گرفت. بررسی ساختاری به‌روش SEM و بررسی ترکیب شیمیایی رسوب­ها‌  به‌­روش EDS صورت گرفت. افت استحکام کششی در فرایند ۶T پس از هیدروژن‌دهی ۱۵۰ مگاپاسگال بود ولی در فرایند دومرحله‌ای این کاهش به ۵۰ مگاپاسگال رسید. در مجموع، استحکام کششی پس از شارژ هیدروژن، در فرایند پیرسازی دومرحله‌ای نسبت به فرایند ۶T به‌شدت افزایش یافت.

---

در این مقاله فرایندهای RRA، T۷۳ و T۶ با هدف ارتقای خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیم ۷۰۷۵ انجام و سختی، استحکام کششی و استحکام خمشی آلیاژ مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. به این منظور محلول­سازی در دمای ۵۳۰ درجه سانتی­گراد به­مدت ۱۶ ساعت انجام شد. برای عملیات T۶، پس از آنیل انحلالی، پیرسازی در دمای ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد به­مدت ۲۴ ساعت صورت گرفت. در فرایند T۷۳ پس از آنیل انحلالی، نمونه در دو مرحله به‌ترتیب در دماهای ‌۱۲۰ و ۱۸۰ درجه سانتی­گراد و به­مدت ۷ و ۲۰ ساعت پیرسازی شد. عملیات RRA در سه مرحله انجام شد. مرحله اول همانند T۶، مرحله دوم عملیات بازگشت در دمای ۲۰۰ درجه سانتی­گراد به­مدت ۲۰ دقیقه و در مرحله سوم مجدداً پیرسازی همانند T۶ انجام شد. بررسی ریز‌ساختار و سطح شکست نمونه­ها توسط میکروسکوپ­های نوری (OM) و الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. برای بررسی ترکیب شیمیایی رسوب­ها از طیف‌سنجی با تفکیک انرژی EDS)) استفاده شد. ارزیابی سختی، استحکام کششی و خمشی مطابق با استانداردهای ASTM E۳۸۴-۹۹ ، ASTM B۵۵۷-۰۶ و DIN ۵۰۱۲۱ انجام گرفت. عملیات RRA باعث افزایش استحکام کششی از ۴۶۶ به ۴۸۵ مگاپاسکال و سختی از ۱۱۰ به ۱۶۵ ویکرز شد. پس از عملیات T۶ استحکام کششی از ۴۶۶ به ۵۰۵ مگاپاسکال و سختی از ۱۱۰ به ۱۶۰ ویکرز افزایش یافت. در فرایند T۷۳ تغییری در استحکام کششی (۴۶۵ مگاپاسکال) حاصل نشد ولی استحکام تسلیم از ۳۹۴ به ۴۱۰ افزایش و سختی از ۱۱۰ به ۸۴ ویکرز کاهش یافت. استحکام خمشی در فرایندهای T۷۳، RRA و T۶ به‏ترتیب از ۷۹۷ به ۸۴۴، ۹۲۰ و ۱۰۳۰ مگاپاسکال افزایش یافت. با انجام فرایند RRA در دما و زمان بهینه سختی، استحکام کششی و استحکام خمشی فرایندهای T۶ و T۷۳ بهبود پیدا کرد.

---

هدف از این تحقیق، محاسبه و تعیین توزیع دما در فرایند گرمایش خطی با منبع اکسی‌گازی جهت کاربرد در ورق‌های فولادی است. برای محاسبه توزیع دما، از روش تحلیلی به‌وسیله حل معادلات ریاضی استفاده شد. توزیع دما در ‌روش عددی به‌کمک نرم‌افزار «متلب» مدل‌سازی شد. جهت انجام فرایندها از دستگاه گرمایش خطی CNC و برای اندازه‌گیری دما از دوربین گرمانگار ITI استفاده شد. اثر فاصله مشعل، دبی گاز و سرعت مشعل بر توزیع دما در سطح بالایی و زیرین ورق بررسی شد. تغییرات توزیع دما در سرعت‌های حرکت مشعل ۱۲۰، ۲۰۰ و ۳۰۰ میلی‌متر بر دقیقه، دبی‌های ۱۰، ۹ و ۸ لیتر بر دقیقه و در فاصله‌های مشعل ۳۰، ۴۰ و ۵۰ میلی‌متر به‌دست آمد. در سرعت‌های مشعل ۱۲۰، ۲۰۰ و ۳۰۰ میلی‌متر بر دقیقه؛ دمای بیشنه محاسبه ‎شده به‌ترتیب ۹۰۰ ، ۸۱۰ و ۷۲۰ کلوین و دمای بیشینه اندازه‌گیری‌ شده‎ ۸۸۵، ۷۸۵ و ۶۹۰ کلوین به‌دست آمد. دمای بیشینه محاسبه ‎شده در دبی‌های ۱۰، ۹ و ۸ لیتر بر دقیقه به‌ترتیب ۹۰۰، ۸۱۰ و ۷۵۰ کلوین و دمای اندازه‌گیری ‌شده ۸۸۵، ۷۹۵ و ۷۴۰ کلوین حاصل شد. در فاصله‌های مشعل ۳۰، ۴۰ و ۵۰ میلی‌متری؛ بیشینه دمای محاسبه ‎شده به‌ترتیب ۹۰۰، ۸۸۰ و ۸۱۰ کلوین و دمای اندازه‌گیری‌ شده ۸۸۵، ۸۴۰ و ۷۹۰ کلوین به‌دست آمد.
 

---

---

---

در این پژوهش پودر فریت کبالت (CoFe_۲O_۴) و نیز کامپوزیت فریت کبالت / اکسیدگرافن احیاشده (CoFe_۲O_۴/RGO) با پیش‌ماده‌های کلریدی به روش هم-رسوبی سنتز شد و ساختار فازی، ریخت، ویژگی‌های مغناطیسی و جذب امواج ماکروویو آن در نوار ایکس بررسی شد. آزمون پراش پرتو ایکس نشان‌دهنده‌ تشکیل تک فاز CoFe_۲O_۴ و همه قله‌های اصلی به فاز اسپینل مربوط می‌شود. طبق تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی، مورفولوژی بیشتر ذرات در CoFe_۲O_۴ و کامپوزیت CoFe_۲O_۴/RGO تقریباً کروی است. نتایج آزمون مغناطش‌سنج نمونه ارتعاشی نشان می‏دهد که مغناطش اشباع CoFe_۲O_۴ و کامپوزیت‌های دارای ۵ و ۱۰ درصد اکسیدگرافن احیاشده برابر با emu/gو۷۱/۶،و۵۶ و ۳۷ است. در آخر نتایج حاصل از تحلیل‌گر شبکه‌برداری نشان داد که بیشینه تلفات در نوار ایکس فریت کبالت برابر با dBو۳/۵- بوده که با افزودن ۱۰ درصد اکسیدگرافن احیاشده به مقدار dBو۲۱/۵- رسید. همچنین میزان جذب موج تابیده شده نیز از ۴۱ درصد برای نمونه‌ فریتی به ۹۹/۵ درصد برای نمونه‌ با ۱۰ درصد اکسیدگرافن احیاشده رسید.