نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

سدیم مولیبدات (Na₂MoO₄) به‌عنوان ماده­ای برای اصلاح اندازه دانه در آلیاژ Al-0.7Fe استفاده شد. نمونه­های Al-Fe با افزودن درصدهای وزنی مختلفی از سدیم مولیبدات شامل 1/0، 2/0، 3/0، 4/0 و 5/0 به­وسیله ریخته­گری در قالب ماسه­ای در ^°C 750 تولید شدند. بررسی ریزساختارهای حاصل از ریخته­گری، به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتوی ایکس و اثر بر ریزساختار توسط سدیم مولیبدات، با اندازه­گیری متوسط اندازه دانه و پهنای ترکیب بین­فلزی تشکیل شده و انجام آزمون­های کشش و سختی انجام شد. نتایج نشان داد که با افزودن سدیم مولیبدات، اصلاح ریزساختار با کاهش متوسط اندازه دانه صورت پذیرفت. هم­چنین، مقدار بهینه برای افزودن سدیم مولیبدات به مذاب در این پژوهش معادل 3/0 درصد وزنی بود.

در این پژوهش تاثیر استفاده از نانوذرات تیتانیا بر استحکام مکانیکی نانوکامپوزیت­های آلومینا-کاربید سیلیسیم اتصال مولایتی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از روش ریخته­گری ژل به­کمک سل نانوسیلیس برای شکل دهی این نوع نانوکامپوزیت­ها استفاده شد. دمای پخت ترکیب توسط تحلیل گرمایی مشخص شد و پس از پخت در دمای ^°C 1300 استحکام‌های فشاری و خمشی نانوکامپوزیت مورد ارزیابی قرار گرفت. هم‌چنین خواص فیزیکی، ترکیب فازی و ریزساختار ترکیبات پس از پخت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از نانو تیتانیا تا مقدار 1 درصد وزنی تاثیر زیادی بر بهبود استحکام مکانیکی این نوع نانوکامپوزیت‌ها دارد. افزودن نانوتیتانیا منجر به افزایش مقدار فاز مولایت و رشد بیش­تر ذرات سوزنی شکل آن می‌شود. ازدیاد اتصالات سرامیکی بین ذرات و در نتیجه بهبود استحکام مکانیکی نانوکامپوزیت به‌دلیل افزایش فاز مولایت حاصل می‌شود.

در سلول‌های خورشیدی رنگدانه­ای، به‌طور متداول، لایه‌ای متشکل از ذرات 300 نانومتری به‌عنوان لایه بازتاب کننده و پس‌پراکننده نور به‌کار گرفته می‌شود تا میزان جمع‌آوری نور در این نوع سلول افزایش یابد. در این مطالعه، از دو نوع الکترولیت مبتنی بر ید و کبالت که شفافیت‌های مختلفی دارند استفاده شد تا اثر شفافیت الکترولیت بر میزان نور پس­پراکنده شده از لایه پس­پراکننده و اثر آن بر عمل‌کردِ سلولِ خورشیدی رنگدانه­ای بررسی شود. به­دلیل جذب نور در الکترولیت، مقدار جریانِ الکتریکی تلف شده برای الکترولیت مبتنی بر کبالت و ید به‌ترتیب برابر با mA/cm² 9/2 و mA/cm² 2/4 است. بنابراین از نظر ویژگی­های نوری، استفاده از الکترولیت مبتنی بر کبالت به دلیلِ جریانِ تلف شده کم‌تر توصیه می­شود. از طرفی در بازه­ 500-600 نانومتر در حالی­که الکترولیت کبالتی عبور 100% دارد، مقدارِ اندکی جذب برای الکترولیت یدی مشاهده می­شود. برخلاف سلول خورشیدی حاوی الکترولیت ید، بازده کوانتومی خارجی سلول­ حاوی الکترولیت کبالت برای طول­موج­های کم­تر از 350 نانومتر، با استفاده از لایه پس­پراکننده افزایش می‌یابد که ناشی از عبوری است که الکترولیت کبالتی در این ناحیه دارد. محاسبات نوری نشان می‌دهد که در بازه­ 400-500 نانومتر که رنگدانه جذبِ قابل­ملاحظه­ای دارد، حدودِ 40% و 30% نور به‌ترتیب در الکترولیت یدی و کبالتی جذب و تلف می­شود.

در این پژوهش، سفتی نانوکامپوزیت‌ پلیمر- رس با استفاده از مدل‌های موری- تاناکا، المان محدود دو بعدی و سه بعدی شبیه‌سازی شده است. لایه‌های رس در درون زمینه پلیمری به دو صورت موازی و پراکنده‌ی تصادفی نسبت به جهت بارگذاری پخش شده‌اند. اثر عوامل ریزساختاری شامل کسر حجمی رس، مدول الاستیک رس و فاز میانی، ضخامت فاز میانی، نسبت ظاهری لایه‌های رس و جهت‌گیری لایه‌ها بر مدول الاستیک نانوکامپوزیت توسط مدل المان محدود بررسی شده است. مقایسه نتایج شبیه‌سازی با نتایج تجربی نشان داد که نتایج مدل موری- تاناکا به نتایج تجربی نزدیک‌تر بوده است. تحلیل‌ نتایج نشان داد که کسر حجمی رس، مدول الاستیک رس، میزان انحراف لایه‌های رس از جهت بارگذاری، نسبت ظاهری لایه‌های رس، ضخامت فاز میانی و مدول الاستیک فاز میانی بر مدول الاستیک نانوکامپوزیت به‌ترتیب بیشترین اثر را داشته‌اند.

در این پژوهش پوشش­های کامپوزیتی متخلخل اکسیدتیتانیم/ اکسیدنیکل با استفاده از روش اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی/ رسوب الکتروفورتیک (PEO/EPD) تحت جریان مستقیم طی یک مرحله و زمانی کوتاه ساخته شد. هدف اصلی این پژوهش، افزایش فعالیت فوتوکاتالیستی اکسیدتیتانیم با استفاده از سطح ویژه بالا و جفت کردن آن با اکسیدنیکل است. تأثیر ولتاژ اعمالی فرایند بر ساختار فازی، ریخت (مورفولوژی) و توان فوتوکاتالیستی پوشش­ها مطالعه و بررسی­شد. ساختار فازی و ریخت­سطحی لایه­ها به­ترتیب با استفاده از تحلیل XRD و SEM بررسی شد. قدرت فوتوکاتالیستی نمونه­ها با اندازه­گیری ثابت سرعت تجزیه ماده 4-­کلروفنل روی سطح نمونه­ها تحت تابش امواج فرابنفش مطالعه شد. نتایج نشان داد که لایه­های ساخته­شده به­طور عمده از فاز آناتاز و هم‌چنین اکسیدنیکل تشکیل شده­اند که با افزایش ولتاژ مقدار این فازها در پوشش افزایش یافت. پوشش­های کامپوزیتی NiO/TiO₂ توان فوتوکاتالیستی بالاتری از پوشش اکسیدتیتانیم در تجزیه ماده مدل
4-کلروفنل از خود نشان دادند. همچنین نتایج نشان داد که یک مقدار بهینه اکسیدنیکل برای حصول بیشینه توان فوتوکاتالیستی اکسیدتیتانیم وجود دارد.

روش رسوب­دهی همواره یکی از روش­های مهم در تهیه نانوپودرهای سرامیکی به‌شمار رفته است. در این پژوهش اثر متغیرهای غلظت و مدت زمان پیرسازی، که از مهمترین متغیرهای تاثیرگذار این روش است، بررسی شده است. نانو پودر اکسید ایتریم (ایتریا) به‌روش رسوب‌دهی تهیه شد. از میکرو پودر ایتریا به‌عنوان پیش ماده و از کربنات هیدروژن آمونیوم به‌عنوان عامل رسوب استفاده شد. در روش رسوب‌دهی ترکیب مورد نظر در چهار زمان 3، 6، 12 و 24 ساعت پیرسازی شد. هم‌چنین سه غلظت 25/0، 5/0 و 75/0 مولار برای بررسی غلظت پیش ماده مورد استفاده، بررسی شد. فازهای تشکیل شده در این روش و رفتار گرمایی و اندازه ذرات، توسط پراش­ پرتو ایکس، تحلیل حرارتیگرمایی TG و DTA و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شدند. در هر دو مورد با بررسی زمان پیرسازی و یا غلظت میانگین، حالت بهینه تعیین شد. از تحلیل مشخصه یابی طیف­سنجی فروسرخ (FTIR) نیز برای بررسی و تشخیص پیوندهای ترکیب­ها قبل و بعد از عملیات حرارتی در دماهای 900، 1000 و 1100 درجه­سانتی­گراد استفاده شد.

آلیاژهای سری xxx5 آلومینیم به­دلیل دارا بودن خواص ویژه در صنعت کاربردهای فراوان دارند. رفتار خوردگی این آلیاژ در محیط‌های صنعتی از جمله آب دریا از جمله مسائلی است که مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار دارد. با توجه به تولید قطعات بزرگ در صنعت و نیاز به اتصال‌دهی این آلیاژها، در این پژوهش به بررسی تاثیر تعداد پاس جوش‌کاری بر ریزساختار و رفتار خوردگی مقاطع جوش آلیاژ آلومینیم Al5083-H321 پرداخته شد. بدین منظور نمونه های آلیاژ مذکور به­روش جوش‌کاری قوسی فلز-گاز (GMAW) با استفاده از فلز پرکننده ER5183 با یک، دو و سه پاس جوش‌کاری شدند. به­منظور ارزیابی ساختار میکروسکوپی از متالوگرافی نوری و الکترونی استفاده شد. ارزیابی خواص خوردگی از طریق اندازه‌گیری پتانسیل مدار باز، آزمون غوطه‌وری در محلول 3.5%NaCl و آزمون‌های پلاریزاسیون انجام شد. یافته‌های پژوهشی نشان داد که مقاطع جوش‌کاری آلیاژ Al5083 با دو پاس با توجه به مقدار icorr و Ecorr معادل0.087×10^-6 (µA/cm²)  و -0.4395 (V) ، دارای مقاومت به خوردگی مناسب‌تری نسبت به آلیاژپایه است.

در این پژوهش، اثر افزودن آلومینا به‌عنوان رقیق کننده  بر سنتز احتراقی خود انتشار دما بالای فعال شده مکانیکی کامپوزیت آلومینا- دی بوراید زیرکونیم بررسی شد. بدین منظور، مخلوط ترمیت شامل آلومینیوم، اکسید زیرکونیم، اسید بوریک و مقادیر متفاوت اکسید آلومینیوم (0، 3، 6 و 9 درصد وزنی) به‌عنوان ماده اولیه استفاده و برای 5 ساعت فعال‌سازی مکانیکی شد، سپس تف‌جوشی در کوره در دمای
650 درجه سانتی‌گراد انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش اکسید آلومینیوم تا 6 درصد وزنی، شدت قله گرماگیر در منحنی های تحلیل گرماسنجی افتراقی افزایش، اما با افزودن مقادیر بیش‌تر، شدت قله کاهش می‌یابد. در این‌حالت، توزیع یکنواخت‌تر ذرات دی بوراید زیرکونیم با اندازه دانه ظریف‌تر مشاهده شد.

در این پژوهش اثر متغیرهای مهم مانند زمان آسیاب‌کاری، دمای عملیات حرارتی، مدت زمان اعمال گرما و سرعت گرمایش در تهیه پودر نیترید سیلیسیم به­روش آسیاب‌کاری مکانیکی بررسی شد. از میکروپودر سیلیسیم به­عنوان پیش­ماده و از نیتروژن به‌عنوان گاز اتمسفری و هم‌چنین ماده اولیه استفاده شد. در ابتدا پودر سیلیسیم در محیط نیتروژن به­مدت 30 ساعت آسیاب‌کاری و درمرحله بعد در دمای 1300 درجه سانتی‌گراد در جریان گاز نیتروژن عملیات حرارتی شد. فازهای تشکیل شده در این روش، توسط پراش­ پرتو ایکس و ریخت و اندازه ذرات با میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شدند. تحلیل فلورسانس پرتو ایکس برای بررسی میزان خلوص نیترید سیلیسیم تولید شده استفاده شد. تحلیل پراش پرتو ایکس، فازهای آلفا و بتا نیترید سیلیسیم را نشان داد و هم‌چنین میانگین اندازه ذرات توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی حدود 70 نانومتر به‌دست آمد. نمونه بهینه در شرایط 30 ساعت آسیاب‌کاری، عملیات حرارتی تا دمای 1300 درجه سانتی‌گراد و با سرعت اعمال گرمای 22 درجه سانتی‌گراد در دقیقه تهیه شد. تحلیل فلورسانس پرتو ایکس نیز خلوص بیش از 98 درصد را نشان داد.

در این پژوهش اثر جانشانی مقادیر مختلفی از کاتیون‌های منیزیم، کبالت و تیتانیم بر خواص ساختاری، مغناطیسی و ریزموجی نانو ذرات فریت استرانسیم با ترکیب شیمیایی SrFe_12-x(MgCo)_0.5xTi_xO₁₉ (5/2،2 ،5/1 ،1 ،5/0 ، 0=x) تولید شده به‌روش هم‌رسوبی مورد مطالعه قرار گرفت. برای ارزیابی‌های ساختاری، مغناطیسی و ریزموجی نمونه‌ها، از آزمون‌های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، تحلیل گرمایی، مغناطومتر ارتعاشی، طیف سنجی موزبائر و تحلیلگر شبکه برداری استفاده شد. نتایج آزمون پراش پرتو ایکس نشان داد که در تمامی نمونه‌ها فاز فریت استرانسیم با خلوص بالا تشکیل شده است. اما با افزایش میزان کاتیون‌های آلاینده، فاز Fe₂O₃ ظاهر می‌شود. هم‌چنین با افزایش میزان x، قله‌های الگوی پراش به زوایای پایین‌تر منتقل می‌شوند. مطابق با نتایج تحلیل گرمایی نیز مشخص شد که با افزایش میزان کاتیون‌های آلاینده (2-0=x)، دمای تشکیل فاز فریت استرانسیم از 900 تا 1000 درجه سانتی‌گراد افزایش می‌یابد. نتایج آزمون مغناطومتر ارتعاشی نشان داد که با افزایش میزان کاتیون‌های جانشینی، مغناطش اشباع فریت استرانسیم از حدود emu/g 40 به emu/g 19 کاهش می‌یابد. براساس نتایج طیف­سنجی موزبائر، کاتیون‌های جانشینی، مکان‌های k12 در ساختار مگنتوپلومبیت را اشغال کرده‌اند. بیشترین پهنای باند جذب در گستره فرکانسی باند X، در نمونه جانشانی شده با 2=x و برابر با 4 گیگاهرتز (در زیر dB10-) به‌دست آمد. این نمونه می‌تواند به‌عنوان یک ماده جاذب ریزموج مناسب در گستره باند X، عمل نماید.

نانو ذرات نقره، با استفاده از برگ‌های گیاه سیاه‌دانه به ­کمک روش‌های جدید بیولوژیکی ساخته  شد. بدین منظور ابتدا برگ‌های این گیاه در هوا خشک و سپس در آب مقطر جوشانده شد.  نتیجه آن مایعی بود که پس از فیلترکردن، برای احیای یون‌های نقره از محلول‌هایی با غلظت متفاوت از نیترات نقره و با pH ثابت به‌کار رفت. اندازه‌گیری‌های اسپکتروفتومتری، به کمک بررسی میزان تغییر رنگ محلول به‌سمت قهوه‌ای، شکل‌گیری نانو ذرات نقره را در هنگام ساخت  نشان داد.  نمونه‌های پودری به‌دست آمده بعد از مرحله سانتریفیوژ، به‌وسیله پراش پرتو ایکس (XRD)، تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی(FESEM) و طیف­سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج اندازه‌گیری‌های شیمیایی و فازی به‌همراه تصاویر میکروسکوپی نشان‌دهنده ساخت نانو ذرات نقره کلوخه‌ای شکل با خلوص بالا است. افزون بر ‌این، اثرات تغییر غلظت نمک نقره اولیه بر اندازه نانو ذرات نقره به­وسیله اندازه‌گیری لیزری بررسی شد. نتایج تحلیل تبدیل فوریه فروسرخ نیز نقش گروه‌های عاملی موجود در عصاره گیاه را بر فرایند ساخت مشخص نمود.

اکسید تیتانیوم (TiO₂) از جمله موادی است که به‌علت دارا بودن خواص مختلف از جمله زیست‌سازگاری، مقاومت اکسیداسیون قوی و خواص مکانیکی نسبتا خوب در مصارف زیستی و پزشکی کاربرد فراوان یافته است. امروزه با هدف افزایش کارایی اکسید تیتانیوم، ازآلایش این ماده با عناصری مانند نقره، روی و آهن استفاده می­شود. در این پژوهش، آلایش اکسید تیتانیوم با استفاده از نقره و روی از طریق فرایند سل-ژل انجام شد و نانو ذرات ترکیبات به‌دست آمده، مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفتند. برای شناسایی فاز­های تشکیل شده در ترکیبات Ag-TiO₂ و ZnO-TiO₂ در دماهای مختلف از آزمون پراش پرتوی ایکس استفاده شد. هم‌چنین برای مشخصه­یابی نانو ذرات از طیف سنجی جذب الکترونی مرئی- فرابنفش (UV-Vis)، توزیع انرژی پرتوی ایکس (EDS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و پتانسیل زتا استفاده شد. فعالیت آنتی باکتریال نانو ذرات نیز ارزیابی و مقایسه شد. نتایج نشان داد که نانو ذرات Ag-TiO₂ و ZnO-TiO₂ با ترکیب مورد انتظار به‌روش سل-ژل با موفقیت ساخته شدند. بررسی خواص آنتی باکتریال نشان داد که ترکیب Ag-TiO₂ در غلظت­های بازدارندگی پایین‌تر، فعالیت آنتی باکتریال بالاتری نسبت به نانو ذرات ZnO-TiO₂ ارائه می‌دهد.

در این پژوهش کامپوزیت  TiAl/Al₂O₃به­روش فعال­سازی مکانیکی مخلوط پودری TiO₂-Al و گرمایش ریزموجی (مایکروویو) به‌دست آمد. مخلوط پودری اولیه به‌همراه مقادیر مختلف آلومینیوم اضافی آسیاب‌کاری و پس از فشرده­سازی به‌شکل قرص­های استوانه­ای، تحت گرمایش ریزموجی قرار گرفت. اثر میزان آلومینیوم اضافی و هم‌چنین نوع ماده کمکی جاذب امواج ریزموج (گرافیت و کاربید سیلیسیم) بر زمان اشتعال نمونه‌ها و ترکیب فازی کامپوزیت ساخته­شده مورد بررسی قرار گرفت. از تحلیل‌های XRD و SEM برای بررسی محصولات ساخته شده استفاده شد. نتایج تحلیل­های فازی نشان داد که بدون حضور آلومینیوم اضافی در مخلوط پودری اولیه، فاز TiAl به‌مقدار بسیار کم تشکیل می‌شود و به‌جای آن فاز Ti₃Al شکل می­گیرد، در حالی­که با حضور 10 درصد وزنی آلومینیوم اضافی، می­توان به فاز TiAl دست یافت. هم‌چنین نتایج نشان داد که دفن کردن قرص نمونه در پودر گرافیت نسبت به­قرار دادن آن میان دو بلوک کاربید سیلیسیم، موجب ساخت سریع­تر کامپوزیت با تکرارپذیری بالاتر می‌شود.

در این پژوهش به­ بررسی تاثیر اندازه دانه بر رفتار خوردگی فولاد زنگ­ نزن آستنیتی 304­ال در محلول اسید کلریدریک 1/0 مولار پرداخته شده است. برای این­ کار، ساختارهایی با اندازه دانه ­های 5/0، 3 و 12 میکرومتر از طریق دگرگونی مارتنزیتی با 80 درصد نورد سرد و بازگشت آن به آستنیت با آنیل بازگشتی در دمای 900 درجه سانتیگراد و زمان­ های 1، 5 و 180 دقیقه تولید شد. برای ارزیابی رفتار خوردگی از آزمون ­های الکتروشیمیایی پلاریزاسیون سیکلی و غوطه ­وری استفاده شد. نتایج نشان داد که نمونه ­های با اندازه دانه ­های مختلف نرخ خوردگی یکنواخت یکسانی دارند. با وجود این، بر اساس آزمون ­های پلاریزاسیون سیکلی مشخص شد که با کاهش اندازه دانه، مقاومت در برابرحفره ­دار شدن بهبود یافته است به ­طوری­که پتانسیل حفره ­دار شدن از 290 میلی­ولت برای اندازه دانه 12 میکرومتر به 420 میلی­ولت برای اندازه دانه 5/0 میکرومتر افزایش یافت.

در پژوهش حاضر، یک نوع فولاد ساده کربنی با ساختار فوق ریز دانه با اعمال یک فرایند ترمومکانیکی موثر در گستره دمایی آستنیت شبه پایدار (Ae₃-Ar₃) و با استفاده از روش تلفیقی اکستروژن - پرس در کانال‌های زاویه ­دار با مقاطع همسان فراوری شد. در ابتدا با استفاده از تحلیل المان محدود سه بعدی دما - جابه‌جایی، تاثیر دمای پیشگرم در توزیع کرنش و دما در نمونه‌های تغییر شکل داده شده مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نتایج به‌دست آمده، دمای 930 درجه سانتی‌گراد به‌عنوان مناسب‌ترین دمای پیشگرم برای دستیابی به ساختار فوق ریز دانه از طریق وقوع دگرگونی دینامیکی آستنیت به فریت انتخاب شد. با اعمال تغییر شکل بر روی فولاد مورد نظر در این دمای پیشگرم و بررسی ریزساختار نهایی، نتایج حاصل از تحلیل المان محدود مورد تایید قرار گرفت. نتایج نشان داد که در اثر این فرایند ترمو‌مکانیکی اندازه دانه‌های فریت از 32 میکرومتر در ساختار اولیه به 1 تا 3 میکرومتر پس از اعمال فرایند کاهش پیدا می‌کند.

در این پژوهش، پوشش­ های فوق آب­گریز نیکل و نیکل- کبالت با ساختار مخروطی میکرو- نانومتری توسط یک و دو مرحله رسوب‌دهی با جریان ­های مستقیم روی زیرلایه مسی تولید شدند. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون اندازه‌گیری زاویه تماس، آزمون امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون تافل، ساختار، ترشوندگی و مقاومت به خوردگی نمونه ­ها ارزیابی شد. نتایج نشان داد که با قرارگیری نمونه­ ها در معرض هوا به‌مدت دو هفته، رفتار ترشوندگی پوشش­ های میکرو- نانو ساختار پایه نیکل از حالت فوق­آب‌دوستی به فوق‌آب‌گریزی تغییر می­کند. نتایج حاصل از آزمون­ های خوردگی نشان داد که تغییر رفتار ترشوندگی از حالت آب­دوستی به آب‌گریزی سبب افزایش مقاومت به‌ خوردگی پوشش نیکل (10 برابر) و پوشش نیکل- کبالت (100 برابر) نسبت به پوشش‌های اولیه آن­ها شده است. مقایسه رفتار دو نوع پوشش نشان داد که پوشش فوق آب‌گریز نیکل از مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به پوشش فوق آب‌گریز نیکل-کبالت برخوردار است.

در این پژوهش، امکان تشکیل و اتصال لایه نازکی از Zn-MOF-5 بر روی زیرلایه اکسید روی و سولفید کادمیم برای بهبود خواص، انرژی و برهمکنش‌های شیمیایی بین فصل­مشترک MOF/ZnO و MOF/CdS با استفاده از محاسبات تابع چگالی مورد مطالعه قرارگرفت. نتایج این مطالعه، افزایش پایداری و بهبود خواص را به‌دنبال اصلاح ساختار از طریق هیبریداسیون با چارچوب آلی- فلزی، نشان می‌دهد. هم‌چنین مقایسه سیستم اکسید روی و سولفید کادمیم، کارایی بهتر چارچوب آلی- فلزی (MOF) بر روی زیر لایه اکسید روی را پیش‌بینی می‌کند.

هدف از انجام این پژوهش، بررسی خسارت هیدروژنی آلیاژ آلومینیوم 7075، پس ‌‌از انجام آنیل انحلالی و پیرسازی دومرحله‌ای است. آنیل انحلالی در دما‌های 500 تا 575 درجه سانتی‌گراد به‌مدت 1 تا 20 ساعت انجام شد. مرحله اول پیرسازی دومرحله‌ای، در دماهای 180، 200 و 220 درجه سانتی‌گراد به‌مدت 30 دقیقه و مرحله دوم پیرسازی در دماهای 120 و 150 درجه سانتی‌گراد به‌مدت 10، 15 و 20 ساعت انجام گرفت. بررسی ساختاری به‌روش SEM و بررسی ترکیب شیمیایی رسوب­ها‌  به‌­روش EDS صورت گرفت. افت استحکام کششی در فرایند 6T پس از هیدروژن‌دهی 150 مگاپاسگال بود ولی در فرایند دومرحله‌ای این کاهش به 50 مگاپاسگال رسید. در مجموع، استحکام کششی پس از شارژ هیدروژن، در فرایند پیرسازی دومرحله‌ای نسبت به فرایند 6T به‌شدت افزایش یافت.

در این پژوهش، خواص ریزساختاری و مکانیکی اتصالات نفوذی آلیاژهای 5754، 6061 و 7039 آلومینیوم به آلیاژ AZ31 منیزیم بررسی شد. اتصالات نفوذی بین آلیاژهای مورد نظر در دمای 44 درجه سانتی‌گراد، زمان 60 دقیقه، فشار 29 مگاپاسکال و خلاء ^4-10×1 تور صورت گرفتند. فصل مشترک اتصالات با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی مجهز به تحلیلگر نقطه‌ای و خطی بررسی شدند. طبق نتایج تحلیل نقطه‌ای حضور ترکیبات بین‌فلزی Al₁₂Mg₁₇ و Al₃Mg₂ و مخلوطی از این دو فاز در ناحیه نفوذ مربوط به تمامی اتصالات انجام شده، مشاهده شد. هم‌چنین طبق نتایج تحلیل خطی، مقدار سختی آلیاژ آلومینیوم تأثیر به‌سزایی در نفوذ هر چه بیش‌تر اتم‌های منیزیم به­ سمت آلیاژ آلومینیوم داشت و بیشترین نفوذ منیزیم در حالت استفاده از آلیاژ آلومینیوم 6061 مشاهده شد. نفوذ بیش‌تر منجر به ایجاد پیوند قوی‌تری بین اتم‌های منیزیم و آلومینیوم شد و در نتیجه بیشترین میزان استحکام در حدود 42 مگاپاسکال در حالت استفاده از آلیاژ 6061 آلومینیوم حاصل شد.

در این پژوهش نانو ذرات شیشه زیست فعال (NBG) با موفقیت توسط روش سل-ژل تهیه شد. سپس به‌منظور بهبود قابلیت پراکنده شدن ذرات، عملیات اصلاح سطحی آنها توسط عامل زوجی تری متوکسی سیلیل پروپیل متااکریلات انجام گرفت. بدین‌منظور از روش شیمی تر استفاده گردیدکه طی آن ذرات شیشه زیست فعال به همراه تولوئن(حلال) و ماده اصلاح ساز تحت اتمسفر نیتروژن و به‌مدت 6 ساعت هم زده شد. سپس به‌منظور بررسی اتصال عامل زوجی سیلانی به سطح NBG، قبل و بعد از انجام عملیات اصلاح سطحی، آزمون هایFTIR و AFM انجام گرفت. تصاویرAFM نشان داد که قابلیت پراکنده شدن ذرات پس از اصلاح سطحی به طور چشمگیری افزایش یافته است. در طیفFTIR ذرات اصلاح شده، پیک‌های مشخصه CH3، CH2 و C=O آشکار شد. آنالیزهای مذکور، ایجاد پیوند کوالانسی گروه­های خاص تری متوکسی سیلیل پروپیل متااکریلات به سطح نانو ذرات شیشه زیست فعال را تاییدکرد. در ادامه با استفاده از مواد اولیه فوم پلی یورتان و نانو ذرات شیشه زیست فعال سنتز شده، داربست کامپوزیتی پلیمر/سرامیکی ساخته شد و مورفولوژی و اندازه تخلخل‌ و نیز استحکام فشاری و زیست فعالی توسط های داربست کامپوزیتی حاصله، بررسی گردید. نتایج نشان داد که داربست‌های زیستی با دارا بودن نیازهای اساسی برای استفاده در مهندسی بافت استخوان (90% تخلخل و قطر حفره 600-200 میکرومتر) با موفقیت ساخته‌شده‌اند. جزء پلیمری پوشش، بر ارتباط حفرات داربست و همچنین زیست فعالی نانو ذرات شیشه زیستی تأثیری نداشت. افزایش استحکام فشاری داربست و همچنین زیست فعالی مناسب داربست حاوی نانوذرات شیشه زیست فعال اصلاح سطحی شده در مایع شبیه‌سازی‌شده بدن نشان داد که این داربست، کاندید مناسبی جهت استفاده به‌عنوان داربست زیستی است.