نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

---

در سال‌های اخیر، پژوهش‌های زیادی در زمینه استفاده از فرایند مکانوشیمیایی برای تولید نانومواد صورت گرفته است. در این پژوهش، نانوکامپوزیت زمینه سرامیکی TixAly/Al2O3 به روش مکانوشیمیایی و با استفاده از ماده ارزان قیمت TiO2 تولید شد. از پودرهای اکسید تیتانیوم و آلومینیوم به‌عنوان مواد اولیه استفاده شد و آسیاب‌کاری در اتمسفر نیتروژن انجام شد. نتایج حاصله نشان داد در اولین مرحله از فرایند تولید، اکسید تیتانیوم به‌وسیله آلومینیوم احیا می‌شود و در ادامه فرایند، تیتانیوم تولیدی با آلومینیوم باقیمانده واکنش انجام می‌دهد. محصول تولید پس از 10 ساعت آسیاب‌کاری، اکسید آلومینیوم و آلومیناید تیتانیوم است و با افزایش زمان آسیاب‌کاری تا 80 ساعت، مقدار آلومیناید تیتانیوم افزایش می‌یابد. هم‌چنین نتایج نشان داد میزان تجزیه آلومیناید تیتانیوم با گرما دادن نمونه‌های حاوی آلومیناید تیتانیوم در اتمسفرهای آرگون و نیتروژن ناچیز و قابل چشم پوشی است.

---

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)3000) مورد اندازه‌گیری قرار گرفت. پس از پایداری حسگرها، پاسخ 3 برای حسگر نوع I و 18/1 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.

---

در این پژوهش ترکیب هرسینیت، FeAl2O4، با استفاده از روش نمک مذاب و در بستر کک، در دمای °C800 و زمان نگهداری 3 ساعت تولید شد. از نسبت استوکیومتری Al2O3 وFeCl2.4H2O در ترکیب هرسینیت، به‌عنوان مواد واکنش‌دهنده و از مخلوط یوتکتیک نمک‌های NaCl-KCl-LiCl به‌عنوان محمل نمک مذاب استفاده شد. مواد واکنش‌دهنده و نمک‌های مذاب با نسبت 1 به 3 با هم مخلوط شدند. به‌منظور بررسی فازی، بررسی رفتار گرمایی و تعیین شکل ذرات پودر به‌دست آمده، پس از شستشو و فیلتر کردن نمک‌ها، آزمون‌های پراش اشعه X (XRD)، DTA-TG و SEM، انجام شد. اثر عواملی همچون دما و زمان نگهداری بر تولید هرسینیت به روش نمک مذاب بررسی شد. دمای شروع تشکیل هرسینیت با استفاده از این روش °C700 بود و با افزایش دما تا °C900 و افزایش زمان نگهداری مقدار هرسینیت تشکیل شده افزایش و مقدار آلومینا و هماتیت در ترکیب نهایی کاهش یافت. شکل ذرات به‌دست آمده مکعبی و هرمی بود و با افزایش دما و زمان نگهداری درصد ذرات دارای شکل مکعبی و هرمی افزایش یافت.

---

در این تحقیق، کامپوزیت ZrB2-HfB2 به روش تف‌جوشی بدون فشار تولید و از پودرهای SiC، MoSi2 و B4C به عنوان افزودنی استفاده شد. برای ساخت نمونه‌های کامپوزیتی، ابتدا پودر ZrB2 به مدت 2 ساعت آسیاب و سپس ذرات تقویت کننده به آن اضافه شد. مخلوط کامپوزیتی حاصل با استفاده از فرایندپرس هم فشار سرد (CIP) شکل داده شد و پس از پیرولیز، در دو دمای oC2100 و oC2150 تحت عملیات تف‌جوشی قرار گرفت. برای مقایسه اثرات افزودنی‌های مختلف بر رفتار تف‌جوشی بدون فشار و خواص مکانیکی کامپوزیت ZrB2-HfB2 از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف‌سنج EDS، آزمون خمش و اندازه گیری سرعت صوت به روش التراسونیک (برای اندازه‌گیری مدول الاستیک) استفاده شد. با توجه به نتایج به دست آمده، نمونه‌های حاوی ذرات MoSi2 و SiC نانو بیش‌ترین میزان استحکام خمشی را دارا بودند. علاوه بر این، استحکام خمشی نمونه‌ها با افزایش دمای تف‌جوشی از oC2100 به oC2150 افزایش یافت که بیانگر بهبود فرایندتف‌جوشی در دمای oC2150 است.

---

در پژوهش حاضر پودر آلومینیوم خالص به همراه 5 درصد وزنی دی اکسید تیتانیم، در زمان‌های مختلف تحت فرایندآسیاب کاری مکانیکی قرار گرفتند. با استفاده از تحلیل فازی به وسیله پراش پرتو ایکس(XRD) مشخص شد که افزایش زمان آسیاب به بیش از 10 ساعت سبب احیای تیتانیم توسط آلومینیوم شده و Al2O3 در ساختار تشکیل می‌شود. با ادامه فرایند، آلومینیوم با تیتانیم واکنش می‌دهد و سبب تشکیل Al3Ti در ترکیب می‌شود. این واکنش‌ها با استفاده از روابط ترمودینامیکی، مورد بررسی قرار گرفتند. هم‌چنین پس از توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه، با استفاده از پهن‌شدگی پیک های الگوی حاصل از پراش پرتوی ایکس(XRD)، مطابق با رابطه ویلیامسون- هال، اندازه متوسط دانه و کرنش شبکه تعیین شد و به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، ساختار و مورفولوژی ذرات پودر مورد بررسی قرار گرفت.

---

در این پژوهش سینتیک احیای کربوترمی مولیبدنیت در حضور کربنات سدیم بررسی شده است . بدین منظور مخلوط پودری مولیبدنیت، گرافیت و کربنات سدیم با نسبت مولی 1 : 4 : 2 به وسیله آزمون آنالیز حرارتی هم زمان(STA)، با سه نرخ حرارت‌دهی خطی 10، 15 و 20 درجه سانتی‌گراد بر دقیقه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون آنالیز حرارتی با 4 روش سینتیکی فریدمن، کسینجر،کوتز- ردفرن و اوزاوا تحلیل و مشخص شد که انرژی فعال‌سازی واکنش در این روش‌ها نزدیک به هم و حدود Kj/mol 220 است. هم چنین مدل سینتیکی حاکم، مدل کنترل شیمیایی است. برای بررسی مکانیزم واکنش ، مخلوط پودری تا دماهای 400، 800 و 1100 درجه سانتی‌گراد، در اتمسفر آرگون و با نرخ حرارت‌دهی 10 درجه سانتی‌گراد بر دقیقه به تدریج گرما داده شد. الگوی پراش پرتو ایکس فراورده‌های احیا و بررسی های ترمودینامیکی در این دماها نشان داد که واکنش احیای کربوترمی مولیبدنیت در حضور کربنات سدیم با تشکیل فازهای میانی مولیبدات سدیم و اکسید مولیبدن پیش می‌رود.

---

در این تحقیق کامپوزیت ۱ مولایت-زیرکونیا ۲ از طریق تف جوشی واکنشی ۳ پودرهای آلومینا ۴ و زیرکن ۵ به روش شکل دهی ریخته گری دوغابی ساخته شد و تاثیر افزودن مقادیر مختلف ایتریا ۶ تا مقدار یک درصد وزنی بر خواص آن مورد بررسی قرار گرفت . خواص ۱۶00 بررسی گردید . نتایج نشان داد °C فیزیکی و مکانیکی، هم چنین تحلیل فازی به همراه ریزساختار این کامپوزیت پس از پخت در دمای ۰ درصد وزنی ایتریا به دلیل / ۰ درصد وزنی ایتریا تاثیر چندانی بر روی خواص این نوع کامپوزیت ندارد. افزودن مقادیر بالای ۵ / مقادیر کمتر از ۵ انحلال آن در داخل ذرات زیرکونیا باعث تثبیت و افزایش مقدار فاز تتراگونال ۷ می شود. به دلیل تثبیت فاز تتراگونال وکاهش میکروترک های ناشی از تبدیل فاز تتراگونال به مونوکلینیک سختی و استحکام خمشی این نوع کامپوزیت ها نیز افزایش می یابد. با توجه به نتایج به دست آمده ۰ درصد وزنی ایتریا به کامپوزیت مولایت-زیرکونیا باعث افزایش قابل توجه استحکام / در این تحقیق می توان دریافت که افزودن مقدار ۷۵ مکانیکی این نوع کامپوزیت ها می شود.

---

در این پژوهش اتصال آلیاژ V4-Al6-Ti به فولاد زنگ نزن 410 با استفاده از سه فلز پرکننده مختلف پایه نقره، پایه نیکل و پایه تیتانیوم با استفاده از عملیات لحیم‌کاری سخت در شرایط خلا مورد بررسی قرار گرفته است. برای دست‌یابی به فاصله توقف بهینه، عملیات لحیم‌کاری در سه فاصله توقف 02/0 ، 04/0 و 06/0 میلی‌متر انجام شد. بعد از انجام عملیات لحیم‌کاری اتصال‌ها از لحاظ استحکام و سختی مورد بررسی قرار گرفت. اندازه‌گیری استحکام اتصالات لحیم شده نشان می‌دهد که اتصالات ایجاد شده با فلز پرکننده پایه تیتانیوم در فاصله توقف 02/0 میلی‌متر، دارای استحکام 5/149 مگاپاسکال است که حداکثر استحکام را نسبت به سایر نمونه‌های لحیم شده دارد.

---

در این مقاله، تاثیر فرایند پرس با کانال‌های همسان زاویه‌دار (ECAP1) بر ساختار و خواص مکانیکی آلیاژ AM30 منیزیم مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج، تأثیر قابل توجه فرایند ECAP را در ایجاد ساختار ریز دانه نشان می‌دهد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که اندازه دانه ها از 4/20 میکرومتردر حالت اکسترود شده به 2/7 میکرومتردر پاس اول و 9/3 میکرومتردر پاس چهارم کاهش یافت. نتایج پاس چهارم افزایش چکش خواری و کاهش استحکام تسلیم را در مقایسه با حالت اکسترود شده نشان داد. این رفتار می‌تواند بر اساس میزان بالای نرم شدن ناشی از تشکیل بافت در مقابل اثر ریز دانه شدن بر استحکام توضیح داده شود. نتایج آزمون سختی در مقطع عرضی نمونه‌ها، افزایش سختی و توزیع یکنواخت کرنش در پاس‌های بالاتر فرایند ECAP را نشان داد.

---

هدف از اجرای پژوهش حاضر، ساخت نانوکامپوزیت گلاس آینومر - فورستر یت و بررس ی تأ ثیر افزودن نانوذرات بیوسرا میک فورستریت به جزء سرامیکی سیمان گلاس آینومر، به منظور ارتقاء خواص مکانیکی و زیست فعالی آن بود. بدین منظور، نانوذرات فورستر یت به افزوده شد . به منظور (Fuji II GC) روش سل- ژل ساخته شد و درصدهای وزنی مختلف آن به جزء سرامیکی سیمان گلاس آینومر تجار ی شناسایی ساختار فازی و تعیین اندازه دانه پودر فورستریت تولیدی از آزمون پراش پرتو ایکس١ استفاده شد. برا ی بررس ی خواص مکا نیکی نانوکامپوزیت گلاس آینومر– فورستریت، نمونه ها تحت آزمون های استحکام فشاری ٢، خمشی به روش سه نقطه ای و کششی قطری قرار گرفتند . بود، از نظر آماری معنا دار در p < ٠/ تحلیل آماری با استفاده از تحلیل واریانس یک سویه ٣ انجام شد و تفاوت در مقادیر نتایج، در صورتی که ٠٥ نظر گرفته شد. مورفولوژی سطح شکست نمونه ها به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی ٤ بررسی شد. برای ارزیابی زیست فعا لی نمونه ها ، از طی ف سن جی تبد یل فوری ه ،(ICP-OES) و آزمون های طیف سنجی نشری نوری زوج پلاسمای القایی ۶ (SBF) محلول شبیه سازی شده بدن ٥ و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. نتایج آزمون پراش پرتو ایکس، ترکیب فورستر یت نانوکریستا لی و خالص را (FTIR) فروسرخ ٧ تأیید نمود. بر اساس نتایج آزمون های مکانیکی، مقادیر وزنی بهینه نانوذرات فورستریت برای افزایش استحکام فشاری، خمشی و کششی قطر ی تصاو یر .(p < ٠/ ١ و ١ درصد وزنی به دست آمد. بر اساس مطالعات آماری، اختلاف مقادیر نتایج بین تمام یگروه ها معنادار بود ( ٠٥ ، به ترتیب ٣ میکروسکوپ الکترونی روبشی حاکی از تشکیل آپاتیت بر سطح نمونه ها، پس از غوطه ور ی در محلول ش بیه ساز ی شده ب دن بود . نتا یج آزمون های طیف سنجی نشری نوری زوج پلاسمای القایی و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ نیز زیست فعالی نانوکامپوزی ت تولی دی را تأیی د نمود. نانوکامپوزیت گلاس آینومر- فورستریت حاوی یک تا سه درصد وزنی نانوذرات فورستریت، به دلیل بهبود خواص مکانیکی و افزایش زیست فعالی م یتواند گزینه مناسبی برای کاربردهای دندانپزشکی و ارتوپدی باشد.

---

نیترید سیلیسیم به دلیل دارا بودن خواص منحصر به فرد و فوق العاده‌ای نظیر استحکام دمای بالا، پایداری شیمیایی و گرمایی و هم‌چنین مقاومت مناسب در مقابل شوک گرمایی، اکسیداسیون، سایش و خوردگی در حضور بسیاری از اسیدها و بازها در میان سرامیک‌ها جایگاه ویژه‌ای یافته است. مطالعات علمی انجام شده نشان می‌دهند روش‌های مختلفی برای سنتز ترکیب نیترید سیلیسیم وجود دارد اما بیش‍تر روش‌ها هزینه‌برند و به دمای زیاد و زمان عملیات حرارتی طولانی نیاز دارند. به همین دلیل در پژوهش حاضر ترکیب نیترید سیلیسیم به روش آسیاب کاری مکانیکی تولید شده است. در این روش پودر سیلیسیم با خلوص 99% ≤ به مدت 25 ساعت با استفاده از آسیاب گلوله‌ای تحت گاز نیتروژن آزمایشگاهی آسیاب شد، سپس بر روی آن عملیات حرارتی در دماهای 1100، 1200، 1300 و 1400 درجه سانتی‌گراد با سرعت گرمایش 10 درجه سانتی‌گراد در دقیقه به مدت یک ساعت تحت جریان گاز نیتروژن با خلوص 99/99 % و سرعت شارش 200 میلی‌لیتر در دقیقه انجام شد. همچنین پودر سیلیسیم آسیاب کاری نشده نیز در دماهای یاد شده (1100 تا 1400 درجه سانتی‌گراد) و در حضور گاز نیتروژن به مدت 1 ساعت عملیات حرارتی شد. برای بررسی خصوصیات فازی و ریزساختاری نمونه‌ها آزمون‌های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی با تفکیک انرژی انجام شد. از طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه برای تعیین باندهای تشکیل شده در نمونه بهره گرفته شد. نتایج بدست آمده نشان داد که پودر نیترید سیلیسیم با دو نوع مورفولوژی شامل ذرات کروی شکل و سیم‌هایی با قطر 300-100 نانومتر و طول چند میکرون در دمای 1300 درجه سانتی‌گراد بدون هر گونه فاز ناخالصی یا ثانویه به طور کامل تشکیل شد. این امر توسط باندهای جذبی Si-N در نمودار طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه تایید شد. بر اساس نتایج حاصل از الگوهای پراش پرتو ایکس انجام 25 ساعت آسیاب کاری پودر سیلیسیم تحت گاز نیتروژن باعث کاهش قابل توجهی در دمای سنتز نیترید سیلیسیم نسبت به روش نیتراسیون مستقیم پودر سیلیسیم بدون آسیاب‌کاری شده است. افزایش دما موجب تسریع استحاله فازی β→α و تغییر مورفولوژی ذرات توسط مکانیسم گاز-مذاب-جامد شده است.

---

در پژوهش حاضر، ترکیب شیمیایی، ضخامت و رفتار تریبوخوردگی لایه اکسیدی بر روی آلیاژ Ti-6Al-4V، ایجاد شده به روش آندایزینگ1 در محلول H2SO4/H3PO4 و ولتاژهای بالاتر از ولتاژ شکست دی‌الکتریک مورد بررسی قرار گرفت. اندازه‌گیری ضخامت لایه‌های اکسیدی نشان داد که ضخامت پوشش با افزایش ولتاژ آندایزینگ به صورت خطی افزایش می‌یابد. تحلیل طیف‌سنجی پراکنش انرژی (EDS2) از فیلم اکسیدی، حضور عناصر فسفر و گوگرد از الکترولیت را درون فیلم اکسیدی نشان داد. نتایج حاصل از آزمون‌های تریبوخوردگی3 مشخص کرد که فرایندآندایزینگ، باعث بهبود رفتار تریبو خوردگی نمونه‌ها می‌شود. به علاوه لایه‌های اکسیدی ایجاد شده در ولتاژهای بالاتر، رفتار تریبوخوردگی بهتری از خود نشان دادند. بررسی سطح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی4 و تحلیل EDS نشان داد که لایه اکسیدی در نمونه‌های آندایزشده در ولتاژهای کم‌تر به طور کامل برداشته شده‌اند؛ اما در نمونه‌های آندایزشده در ولتاژهای بیش‌تر، تخریب لایه به صورت جزئی در سطح سایش رخ داده است. حجم ساییده شده نمونه‌ها پس از آزمون تریبوخوردگی نیز مقدار کم‌تری را برای نمونه‌های آندایز شده در ولتاژهای بالاتر نشان داد.

---

در سال‌های اخیرهم‌زمان با پیشرفت تکنیک چاپ مدار بر روی سطوح، امکان ساخت خطوط نواری و اجتماع آن با عناصر مداری دیگر فراهم شده است. این خطوط نواری معروف به خطوط میکرواستریپ‌اند و به این مجموعه آنتن‌های میکرواستریپ گفته می‌شود. بطور کلی آنتن‌های میکرواستریپ از سه لایه پچ رسانا، زیرلایه دی الکتریک و صفحه زمین رسانا تشکیل شده است. یکی از مهم‌ترین مشکلات استفاده از آنتن‌های متداول، انعطاف‌ناپذیری آن‌هاست. در این پژوهش، تمامی لایه‌ها از جنس منسوج است و آنتن بدست آمده از قابلیت انعطاف‌پذیری و خمش قابل قبولی برخوردار است. برای تهیه آنتن‌ها از چاپ جوهر افشان به همراه روش لایه نشانی الکترولس جهت تهیه طرح‌های متنوع آنتنی مشتمل بر ذرات نیکل استفاده شده است. سطوح پوشش داده شده توسط میکروسکوپ الکترونی ،تحلیل عنصری و میکروسکوپ نوری مشخصه‌یابی شدند. علاوه بر این ثبات شستشویی سطوح همراه با سایر خصوصیات فیزیکی - مکانیکی به روش‌های استاندارد مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل عنصری پارچه لایه نشانی شده تشکیل ذرات نیکل را به وضوح نشان می‌دهد. علاوه بر این بررسی مورفولوژیک طرح‌های آنتن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی شکل گیری پوششی یکنواخت از نانو ذرات نیکل در محدوده قطری 100-500 نانو متر با شکل شبه‌کروی و مرزهای مشخص را نشان می‌دهد. هم‌چنین حضور تجمعی ذرات در لایه‌های متوالی با ساختار شبه کلمی موید تشکیل شکل‌گیری کریستال‌های فلزی است. نتایج بدست آمده از آزمون ثبات شستشویی نشان دهنده پایداری قابل قبول مقاومت الکتریکی طرح‌ها پس از شستشوی متوالی است. هم‌چنین بهره و پهنای باند آنتن‌های ساخته شده، با استفاده از تحلیلگر اسپکتروم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از دستگاه تحلیلگر اسپکتروم نشان داد که با افزایش اندازه پچ رسانا، پهنای باند آنتن‌های چاپی به میزان KHz1 نسبت به آنتن‌هایی با پچ کوچک‌تر افزایش و بهره آن به میزان dB 11- کاهش یافته است. از طرفی پهنای باند آنتن مستطیلی نسبت به آنتن مارپیچ، KHz 2/0 افزایش و بهره آن dB 5/2- کاهش یافت. هم‌چنین نتایج کسب شده از آزمون هدایت الکتریکی نشانگر آن است که هدایت الکتریکی آنتن‌های میکرو استریپ به میزان قابل قبول S/cm 2632 رسیده است.

---

در این پژوهش سنتز نانو ذرات ZrC به روش سنتز خود پیش‌رونده دما بالا 1 از مخلوط پودری ZrO2 ، C، Mg و رقیق کننده NaF یا NaCl بررسی شد. تاثیر مقادیر مختلف مواد اولیه، زمان آسیاب کاری، ترکیب رقیق کننده مورد استفاده و هم‌چنین اسیدشویی بر سنتز ZrC بررسی شد. تحلیل پراش اشعه ایکس2 نشان داد که مقدار بهینه منیزیم و فلورید سدیم برای سنتز ZrC به ترتیب برابر با 8/2 مول و 2 مول است. آسیاب‌کاری به مدت زمان 120 دقیقه باعث کاهش فاصله نفوذی میان مواد اولیه و افزایش پیشرفت واکنش احتراقی شد. تحلیل‌های پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی3 نشان دادند که رقیق کننده NaF نسبت به NaCl باعث کاهش بیش‌تری در اندازه ذرات ZrC و افزایش پیشرفت واکنش احتراقی می‌شود. نمونه‌های سنتز شده به منظور حذف ناخالصی MgO توسط 37% HCl و به منظور حذفNaF یا NaCL با آب مقطر شستشو داده شدند. مقادیر اندازه ذرات ZrC نمونه‌های مختلف در محدوده 90-50 نانومتر قرار گرفت.

---

در این پژوهش تأثیر پارامترهای مختلف بر خواص ضربه پاندولی کامپوزیت‌های خالص و هیبرید تقویت‌شده با فیلامنت‌های بازالت و شیشه مطالعه شده است. بدین منظور کامپوزیت‌هایی شامل بازالت خالص، شیشه خالص، دو نمونه هیبرید بین‌لایه‌ای و یک نمونه هیبرید درون لایه‌ای با آرایش شبه‌همسانگرد تولید شد. در این کامپوزیت‌ها از رزین اپوکسی به عنوان زمینه استفاده شد. آنگاه آزمایش ضربه پاندولی بر روی نمونه‌های کامپوزیت انجام و برای هر دسته از کامپوزیت‌ها میانگین انرژی جذب شده تعیین شد. نتایج نشان می‌دهند نمونه‌های بازالت خالص و شیشه خالص به ترتیب بیش‌ترین و کم‌ترین انرژی جذب شده را از خود نشان داده‌اند. مقدار انرژی ضربه‌ای جذب شده برای نمونه‌های هیبرید، کم‌تر از نمونه بازالت خالص و بیش‌تر از نمونه شیشه خالص است. هم‌چنین در بین کامپوزیت‌های هیبرید، نمونه هیبرید درون‌لایه‌ای نسبت به نمونه‌‌های هیبرید بین‌لایه‌ای مقاومت بهتری در برابر ضربه داشته است.

---

هدف از پژوهش حاضر بررسی رفتاریک سازه جاذب انرژی ضربه بر مبنای استفاده از ماده پیشرفتهِ فوم فلزی کامپوزیتی با نگرش به همگنی ساختار سلولی فوم است. لذا در این پژوهش ابتدا داخل لوله‌های برنجی Cu-Zn30wt.%، با قطر داخلی27 میلی‌متر و ضخامت 1 میلی‌متر، از طریق فرایند فرم‌گریپ با فوم‌های کامپوزیت آلومینیم A356-10vol.%SiC-Xwt.%TiH2 با سه درصد وزنی متفاوت TiH2 به ترتیب 1، 5/1 و 2 پر شد. سپس مجموعه قوطی و فوم فلزی و هم‌چنین هرکدام به طور مجزا، به عنوان یک سازه جاذب انرژی، تحت بار فشاری و محوری قرار گرفت و رفتار چین خوردگی و کمانش پلاستیک پیشروندی آن‌ها برای چگالی‌های مختلف فوم بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد با کاهش چگالی فوم آلومینیمی A356-10vol.%SiC، به ترتیب از 93/0 به 88/0 و 43/0 گرم بر سانتی‌متر مکعب، میزان جذب انرژی قوطی‌های برنجی پرشده با فوم یاد شده، به ترتیب از 12955 به 13465 و سپس به 11192 ژول تغییر می‌یابد که نشان دهنده جذب انرژی بالاتر نمونه فوم حاوی 5/1 درصد TiH2 با چگالی 88/0 است. هم‌چنین نتایج تحلیل تصویری مقطع طولی فوم‌ها با چگالی متفاوت نشان می‌دهد پارامتر"ضریب جوری" که در پژوهش حاضر توسعه داده شده است به خوبی می‌تواند اثر غیر همگنی ساختار سلولی فوم را در الگوی کمانش پلاستیک پیشرونده و میزان جذب انرژی لهیدگی نشان دهد.

---

مواد بر پایه فریت نیکل به دلیل مقاومت شیمیایی (عدم انحلال در الکترولیت و مقاومت به اکسیداسیون), پایداری گرمایی، مقاومت مکانیکی، رسانایی لازم و مقاومت به شوک گرمایی به خصوص از نوع سرمت به عنوان آند خنثی در سیستم الکترولیز آلومینیوم مطرح و مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این پژوهش نمونه‌های کامپوزیتی NiO/NiFe2O4 با مقادیر 50، 10 و 15 درصد NiO و نمونه‌های سرمت Cu/NiFe2O4 با مقادیر 5, 10 و 15 درصد مس به روش متالورژی پودر تهیه شد و توسط تحلیل پراش اشعه ایکس1 (XRD)، بررسی‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی2 (SEM)، اندازه گیری چگالی و خواص مکانیکی مانند استحکام3 و چقرمگی4 (آزمایش خمش سه نقطه ای5), آزمایش رسانایی6 و مقاومت به خوردگی7 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان می‌دهد که برای کامپوزیت NiO/NiFe2O4میزان چگالی نسبی کامپوزیت با افزایش درصد نیکل تا 5% افزایش و در بالاتر از آن کاهش می‌یابد در حالی‌که استحکام همواره کم می‌شود. اما از آنجایی کهNiO چقرمگی و مقاومت خوردگی کامپوزیت را افزایش می‌دهد، کامپوزیت NiO/NiFe2O4 10% می‌تواند شرایط بهینه را به عنوان یک آند خنثی ایجاد نماید. برای سرمت بر پایه فریت نیکل میزان جگالی نسبی تا ده درصد مس افزایش و در مقادیر بالاتر کاهش می‌یابد در حالی‌که با افزایش مس تا پانزده درصد همواره استحکام افزایش می‌یابد. لازم به ذکر است که تا پنج درصد مس نرخ افزایش استحکام چشم‌گیرتر است. رسانایی نمونه‌های سرمت با افزایش درصد مس به طور چشم‌گیری افزایش می‌یابد و تنها نقطه ضعف سرمت در مقایسه با کامپوزیت کاهش مقاومت به خوردگی با حضور فاز فلزی است.

---

مولایت و آلومینا با ضریب انبساط گرمایی کم و مقاومت به شوک گرمایی خوب جزء سرامیک‌های دمابالا هستند. با وارد نمودن فاز تقویت کننده می‌توان از مزایای فاز سرامیکی چون استحکام گرم استفاده نمود. وجود کاربیدسیلیسیم در زمینه، خواص ترمومکانیکی را بهبود می‌بخشد. در فرایندهایی که به‌طور درجا فازهای موردنظر تشکیل می‌شود، هزینه‌ها کاهش می‌یابد. در این پژوهش از احیای کربوترمیک کائولینیت و آندالوزیت برای تشکیل کاربیدسیلیسیم به‌شکل درجا در زمینه آلومینا + مولایت استفاده شد. با توجه به نسبت (C/SiO₂) و شرایط ساخت، ویژگی‌های کامپوزیت از نظر ترکیب فازی، ریزساختار و خواص فیزیکی و مکانیکی بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد زمانی‌که نسبت C/SiO₂ و دمای پخت در آندالوزیت 5/3 و 1600 درجه سانتی‌گراد و درکائولینیت 5/5 و 1550 درجه سانتی‌گراد باشد، شرایط بهینه‌ای از تراکم‌پذیری و تبلور فاز کاربیدسیلیسیم به­دست می­آید.

---

در این پژوهش قابلیت جذب هیدروژن در مواد متخلخل پایه سیلیکاتی SBA-16 اصلاح­شده با فلز واسطه پالادیوم با دما مورد بررسی قرار گرفت. مواد متخلخل پایه سیلیکا به‌دلیل داشتن سطح ویژه مناسب و قابل کنترل بودن پراکندگی و اندازه تخلخل­ها در محدوده 2 تا
10 نانومتر، قابلیت جذب و ذخیره­سازی گاز هیدروژن را دارند. ماده متخلخل SBA-16 به‌دلیل داشتن ساختار بلوری به شکل مکعب همراه با کانال‌های رو­باز برای این منظور می­تواند به‌کار رود. برای تهیه ماده مرکب نانو­ساختار و اضافه­کردن نمک کلرید پالادیوم به ماده متخلخل سیلیکا، از روشِ سل - ژلِ تک­مرحله­ای استفاده شد. پیرسازی در دمای C˚80 به‌مدت 12 ساعت انجام شد. در نهایت برای ایجاد حفرات و حذف ماده فعال­کننده، ماده در دمای C˚550 به‌مدت 6 ساعت کلسینه شد. مشخصه­یابی مواد به­وسیله پراش­سنجی اشعه ایکس زاویه بزرگ و زاویه کوچک، تحلیل جذب گاز هیدروژن تا فشار  kPa200 و در سه دمای C˚ 196- ( K77)،C ˚ 123- ( K150) و C˚ 30 ( K303) و هم‌چنین جذب- واجذب گاز نیتروژن انجام گرفت. ریخت شناسی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی صورت پذیرفت. مقدار پالادیوم، سیلیکون و اکسیژن بر حسب درصد­وزنی، به­وسیله طیف­سنجی تفکیک انرژی اندازه­گیری شد. پیوندها وگروه‌های آلی ماده متخلخل سیلیکای خالص با دستگاه تبدیل فوریه فرا­سرخ مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از پراش­سنجی پرتو ایکس و طیف­سنجی تفکیک انرژی، حضور ذرات فلزی و اکسید پالادیوم در حفرات ماده متخلخل سیلیکای غیر­بلوری را تأیید کرد. ریخت­ شناسی و نتایج حاصل از تحلیل جذب- واجذب گاز نیتروژن مشخص کرد با افزودن پالادیوم، سطح ویژه نسبت به ماده متخلخل خالص کاهش می­یابد. سطح ویژه برای ماده متخلخل سیلیکای خالص و برای ماده مرکب نانوساختار حاوی پالادیوم، به­ترتیب برابر با m²/g 791 و m²/g 538 به­دست آمد. مشاهده شد که جذب گاز هیدروژن در ماده مرکب نانو­ساختار حاوی پالادیوم در مقایسه با ماده متخلخل سیلیکای خالص رو به افزایش بوده، در حالی­که با افزایش دما رو کاهشی داشت. می­توان نتیجه گرفت که در ماده مرکب نانوساختار حاوی پالادیوم، بیشترین مقدار جذب گاز هیدروژن در دمای ^°C 196- روی داده است.

---

در این پژوهش آلیاژ حافظه­پذیر فرومغناطیس Ni₄₇Mn₄₀Sn₁₃  به روش آلیاژسازی مکانیکی ساخته شد. بدین منظور مخلوط پودرهای اولیه در آسیای سیاره­ای در اتمسفر آرگون به­مدت 20 ساعت تحت آسیاب­کاری قرار گرفتند. الگوی پراش پرتو ایکس تشکیل ساختار بلوری آلیاژ هویسلر را تایید کرد. به­دلیل تنش­های وارده در مرحله آسیاب­کاری، نمونه ساختار کاملاً منظم نداشت و در منحنی پذیرفتاری آن گذار مارتنزیتی مشاهده نشد. به­همین دلیل برای دست‌یابی به نمونه­ای با نظم بلوری بهتر و دارای گذار مارتنزیتی نمونه­ی 20 ساعت آسیاب شده، در لوله­هایی از جنس کوارتز و تخلیه­شده از هوا قرار داده شد و در زمان‌های مختلف در دمای 950 درجه سانتی‌گراد بازپخت شد. سپس اثر زمان بازپخت بر ویژگی­های ساختاری، مغناطیسی و الکتریکی نمونه­ها بررسی شد. نتایج حاصل از مقاومت الکتریکی نمونه­های دارای گذار مارتنزیتی، رفتار فلز-عایق­گونه را در محدوده گذار مارتنزیتی نشان داد. نتایج نشان داد زمان 16 ساعت مدت زمان بهینه برای ساخت این آلیاژ است. این نمونه با دارا بودن دمای گذار بالاتر نسبت به نمونه ساخته شده به­روش ذوب قوسی، نمونه­ای مناسب­تر برای کاربرد در یخچال­های مغناطیسی است.