776 نتیجه برای نوع مطالعه: پژوهشي
محمد صالحی، مصطفی اسکندری، مهدی یگانه،
دوره 40، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
در این پژوهش، تغییرات ریزساختار در فرایند ترمومکانیکی و تأثیر آن بر خواص خوردگی فولاد زنگ‌نزن آستنیتی 321 بررسی شد. آزمون طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس و میکروسکوپ نوری به‌ترتیب برای شناسایی رسوبات و ریزساختار استفاده شدند. به‌منظور ارزیابی خواص خوردگی، آزمون‌های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی انجام شد. ابتدا نمونه اولیه تحت عملیات نورد سرد در کاهش ضخامت 90 درصد در دمای نیتروژون مایع قرار گرفت و در ادامه عملیات آنیل در دماهای 750، 850 و 1050 درجه سانتی‌گراد در زمان 10 دقیقه، روی آن انجام شد. نتایج نشان داد که نورد سرد شدید موجب بهبود جزئی خواص خوردگی می‌شود و در نمونه‌های آنیل شده با یکنواخت‌تر شدن ریزساختار، برگشت بیشتر فاز مارتنزیت به آستنیت و کاهش اندازه دانه، مقاومت به خوردگی افزایش مییابد. نمونه‌های آنیل شده در دمای 850 درجه سانتی‌گراد با مقاومت پلاریزاسیون (kΩ.cm2) 8/200 و دمای 1050 درجه سانتی‌گراد با مقاومت پلاریزاسیون (Ω.cm2) 3/800 به‌ترتیب دارای بیشترین و کمترین مقاومت به خوردگی در مقایسه با سایر نمونه‌ها بودند.
مریم قربانی، حمید خرسند،
دوره 40، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
نانوذرات هگزافریت استرانسیوم گونه M جانشانی شده با لانتانیوم و مس (SrFe12-xCuxO19م-Sr1-xLaxFe12-xCuxO19) با نسبت‌های مولی (0/5-0/4-0/3-0/2-0/1 =x) به‌روش سل- ژل خوداحتراقی تهیه شدند. نخست ژلی از نیترات‌های فلزی با نسبت‌های مولی بالا تهیه و پودر حاصل در دمای 950 درجه سانتی‌گراد پخت شد. ویژگیهای ساختاری و ریخت نمونه‌ها با پراش‌سنج پرتوی ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شدند. همچنین، از دستگاه مغناطیس‌سنج نمونه ارتعاشی برای بررسی ویژگیهای مغناطیسی بهره گرفته شد. تصاویر میکروسکوپی نشان داد که نانوذرات میانگین اندازه‌ای حدود 100 نانومتر داشتند. نتایج حاصل از آزمون پراش‌سنجی پرتوی ایکس نشان داد نمونه Sr1-xLaxFe12-xCuxO19 تک‌فاز بوده و به‌نظر می‌رسد یون‌های +Cu2 در جایگاه‌های بلوری ساختار SrFe12O19 جانشین یون‌های +Fe3 شده‌اند. نتایج نشان دادند ثابت شبکه (a) با افزایش مقدار آلایش مس، تقریباً ثابت مانده است؛ درحالی که مقدار ثابت شبکه (c) با افزایش x، کاهش مییابد. منحنی پسماند مغناطیسی نشان داد با افزودن لانتانیوم، مغناطش اشباع و همچنین نیروی وادارندگی افزایش می یابد که این به علت تغییر توزیع یون‌ها و ناهمسانگردی شکلی نانوذرات است. این تغییرات چشمگیر در ویژگیهای مغناطیسی نمونه در اثر جایگزینی یون‌ها دیده شد. بیشترین میزان مغناطش اشباع (emu/g 73/52) و کمترین نیروی پسماندزدا (Oeم1230) مربوط به نمونه با ترکیب‌های Sr0.9La0.1Fe11.9Cu0.1O19 و SrFe11.5Cu0.5O19 به‌ترتیب برای x های 0/1 و 0/5 بود.
حسین ساکی، مریم مرکباتی، رشید مهدوی،
دوره 40، شماره 3 - ( 8-1400 )
چکیده
آلیاژهای تیتانیوم شبه‌پایدار بتا دارای قابلیت دستیابی به ریزساختارهای متنوع به‌وسیله چرخه‌های مختلف عملیات حرارتی هستند. هدف از پژوهش حاضر، ایجاد ترکیبی از رسوبات آلفای کروی و سوزنی شکل ریز در آلیاژ تیتانیوم شبه‌پایدار بتا Ti-3Al-8Mo-7V-3Cr با استفاده از آنیل انحلالی در منطقه دوفازی α+β و پیرسازی برای بهبود خواص کششی آن است. به این منظور، روی تسمه‌ای از این آلیاژ عملیات حرارتی آنیل انحلالی در منطقه دوفازی α+β در دمای 750 درجه سانتی‌گراد انجام شد. سپس عملیات پیرسازی تک‌‌مرحله‌ای روی تعدادی از نمونه‌های آنیل انحلالی شده، در دماهای 500، 550 و 600 درجه سانتی‌گراد انجام گرفت. همچنین تعداد دیگری از نمونه‌های آنیل انحلالی شده، تحت عملیات پیرسازی دو‌مرحله‌ای شامل پیرسازی مرحله اول در دمای 300 درجه سانتی‌گراد و پیرسازی مرحله دوم در دماهای 500، 550 و 600 درجه سانتی‌گراد قرار گرفتند. سپس تحولات ساختاری آلیاژ به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی و الگوی پراش پرتوی ایکس و ارزیابی خواص کششی به‌وسیله آزمایش کشش سرد بررسی شد. نتایج نشان داد که ریزساختار آلیاژ پس از آنیل انحلالی در منطقه دوفازی α+β دارای فاز آلفای اولیه کروی با اندازه یک میکرومتر در زمینه بتا است. پیرسازی تک‌‌مرحله‌ای در دمای 550 درجه سانتی‌گراد پس از آنیل انحلالی α+β منجر به تشکیل لایه‌های ریز آلفای ثانویه به ضخامت میکرومتر 0/2 شد. این چرخه عملیات حرارتی، منجر به دستیابی به استحکام تسلیم 1120 مگاپاسکال و انعطاف‌پذیری 13/7 درصد شد. انجام پیرسازی دو مرحله‌ای در دمای 300 درجه سانتی‌گراد و سپس در دمای درجه 550 سانتی‌گراد، منجر به کاهش ضخامت آلفای ثانویه به 0/1 میکرومتر و افزایش استحکام تسلیم و انعطاف‌پذیری به‌ترتیب به 1190 مگاپاسکال و 14/8 درصد شد.
فاطمه فارغدلی، مهسا کریمی، اشکان نوین، مهران صولتی هشجین،
دوره 40، شماره 3 - ( 8-1400 )
چکیده
یکی از چالش‌های تهیه کامپوزیت‌های پلیمر/ سرامیک، عدم توزیع یکنواخت ذرات سرامیکی در ماتریس پلیمری است. در این مطالعه تأثیر دو عامل دما و زمان بر توزیع ذرات هیدروکسی آپاتیت در ماتریس پلی(لاکتیک اسید) بررسی شد. بدین منظور، سه دمای 25، 37 و 45 درجه سانتی‌گراد و چهار زمان 6، 12، 24 و 48 ساعت برای اختلاط سوسپانسون سرامیکی با محلول پلیمری درنظر گرفته شد. از آنالیز طیف‌سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه برای ارزیابی کامپوزیت‌ها استفاده شد که نشان داد که تشکیل پیوندهای فیزیکی مانند کربوکسیل-کلسیم- کربوکسیل بین هیدروکسی آپاتیت و زمینه پلیمر، بر نحوه پراکندگی ذرات تأثیر داشت. از تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی و طیف‌سنجی پراش انرژی پرتوی ایکس برای مشاهده توزیع ذرات و تعیین میزان همگنی نمونه‌ها استفاده شد. بدین منظور ابتدا تصاویر حاصل از طیف‌سنجی انرژی پراش پرتوی ایکس که نقشه حضور کلسیم را ارائه می‌دهد؛ به نه بخش مساوی تقسیم و از روش جدیدی بر پایه فاکتور توزیع (α) برای محاسبه میزان همگنی نمونه‌ها استفاده شد. نتایج نشان داد که نمونه تهیه شده در دمای 37 درجه سانتی‌گراد و مدت زمان 48 ساعت توزیع یکنواخت‌تری نسبت به دیگر نمونه‌ها داشت.
پدرام وردی، سید محمود منیرواقفی، فخرالدین اشرفی زاده،
دوره 40، شماره 3 - ( 8-1400 )
چکیده
با توجه به پایین بودن نرخ آبکاری حمام‌های الکترولس نیکل- فسفر و نیاز به زمان بیشتر برای ایجاد پوشش بر سطح قطعه، تکنیکی جدیدی به نام پوشش‌دهی الکترولس به‌روش گرمایش موضعی زیرلایه که مبتنی بر اصلاح پارامتر دمایی این نوع حمام است، معرفی و مزیت آن نسبت به آبکاری با روش متداول بیان شده است. به‌منظور ایجاد تجهیزات مناسب برای عملیاتی کردن این ایده و پس از مطالعات لازم از سیستم مقاومت الکتریکی برای حرارت دادن پایه، از روش دمش هوا و سیستم آبگرد سرد کننده بدنه حمام به‌ترتیب برای کنترل دمای نزدیک قطعه و محلول و دمای سرتاسری محلول استفاده شد. با توجه به توان هیتر 1000 واتی مورد استفاده، به‌ترتیب دمای زیرلایه و دمای سرتاسری محلول حدود 190 و 80 درجه سانتی‌گراد حاصل شد. در مقایسه با نرخ حدودی 20 میکرومتر بر ساعت در دمای 90 درجه سانتی‌گراد و 4/7 = pH در روش متداول آبکاری الکترولس، نتایج این مطالعه نشان داد که نرخ آبکاری می‌تواند تا حدود 60 درصد نسبت به‌روش معمول افزایش یابد و به حدود 32 میکرومتر بر ساعت برسد. علاوه بر افزایش نرخ آبکاری، مزیت‌هایی همچون امکان آبکاری موضعی قطعات، کاهش هزینه‌های آبکاری و امکان ایجاد پوشش تغییر گرادیانی خواص به‌صورت ترکیبی و ضخامتی در روش معرفی شده وجود دارد.
الهام محقق پور، رضا غلامی پور، مرجان رجبی، مجید مجتهدزاده لاریجانی،
دوره 40، شماره 3 - ( 8-1400 )
چکیده
در تحقیق حاضر لایه نازک کربن آمورف با استفاده از روش کندوپاش پرتوی یونی بر شیشه و آلیاژ نیکل- مس ایجاد و همبستگی تحولات ساختاری کربن آمورف با انرژی جنبشی اتم‌های کربن در مرحله تشکیل پیوند با اتم‌های دیگر بررسی شده است. تأثیر جنس زیرلایه، دمای انباشت و انرژی پرتوی یون بر تحولات ساختاری لایه‌های انباشت شده نیز بررسی شده است. نتایج بررسی طیف‌سنجی رامان نشان‌دهنده تحولات ساختاری لایه نازک کربن آمورف به‌سمت کربن شبه الماسی (DLC) با افزایش دمای انباشت تا 100 درجه سانتی‌گراد و انرژی پرتوی یون از دو به پنج کیلوالکترون ولت است. اندازه خوشه‌های گرافیتی با پیوند sp2 کوچک‌تر از یک نانومتر در لایه‌های کربن آمورف انباشت شده بر آلیاژ نیکل- مس است. نتایج محاسبه تنش پسماند با استفاده از دستگاه پراش پرتوی ایکس (XRD) نشان‌دهنده روند کاهشی میزان تنش پسماند کششی لایه نازک کربن آمورف با افزایش انرژی پرتوی یون است.
فروغ مفید نخعی، محمد رجبی، حمیدرضا بخششی راد،
دوره 40، شماره 3 - ( 8-1400 )
چکیده
علم مهندسی بافت در کنار علم پزشکی به احیا و ترمیم بافت‌ها و اندام‌های آسیب دیده میپردازد. هدف اصلی استفاده از داربستها، بازسازی مجدد بافت‌های بدن است. انتخاب نوع و جنس داربست به‌دلیل اینکه درنهایت جایگزین بافت آسیب دیده می‌شود بسیار مهم است. توسعه مواد داربست کامپوزیتی سرامیک زیست‌فعال با استحکام مکانیکی بهبود یافته، موضوعی بوده است که مورد توجه مهندسی بافت استخوان قرار گرفته است. در مطالعه حاضر، پس از سنتز پودرهای بتا تری‌کلسیم فسفات و بریدیجیت به‌ترتیب با روش‌های واکنش حالت جامد و سل ژل، داربست کامپوزیتی بیوسرامیکی بتا تری‌کلسیم فسفات/ بریدیجیت (25، 35 و 45 درصد وزنی بریدیجیت) با شبکه منافذ به‌هم پیوسته و مناسب برای بازسازی استخوان با استفاده از روش فضاساز ساخته شد. این مقاله به بررسی تأثیر افزودن مقادیر بالای بریدیجیت بر خصوصیات مکانیکی و بیولوژیکی داربست بتا تری‌کلسیم فسفات میپردازد. ترکیب‌های فازی، ساختار متخلخل، ویژگیهای مکانیکی و ویژگیهای زیست‌فعالی این داربستها به‌ترتیب با استفاده از پراش پرتوی ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون‌های مکانیکی و زیست‌فعالی بررسی شد. ارزیابی ریزساختاری داربستهای کامپوزیتی، منافذ به‌هم پیوسته با محدوده قطر 600-200 میکرومتر و میانگین اندازه منافذ 421/13 میکرومتر؛ با تخلخل حدود 79-75 درصد را نشان می‌دهد. نتایج نشان داد که استحکام فشاری داربستهای β-TCP/25Bre (7/2 مگاپاسکال) در مقایسه با داربستهای (β-TCP/45Bre) (2/0 مگاپاسکال) به‌دلیل توزیع یکنواخت‌تر بریدیجیت و عدم آگلومره شدن این فاز در مرزدانه‌ها بالاتر است. همچنین طبق نتایج زیست‌فعالی، غوطه‌وری در محلول شبیه‌سازی شده بدن منجر به شکل‌گیری لایه آپاتیت استخوانی به‌صورت پیوسته روی سطح داربستها شده است.
امید گنجی، سیدعبدالکریم سجادی، مصطفی میرجلیلی، Zhigang Yang،
دوره 40، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
پوشش‌های کاربیدی به‌علت خواص ضدسایشی بسیار خوب، برای افزایش طول عمر قالب‌های آهنگری گرم و سرد و به‌طور کلی ابزارآلاتی که در معرض نیروهای سایشی قرار دارند، استفاده میشوند. امروزه، فرآیندهای گوناگونی جهت تولید پوشش‌های کاربیدی به‌کار گرفته میشوند که یکی از آنها روش نفوذ واکنشی حرارتی (TRD) با استفاده از حمام نمک مذاب است. از جمله مزایای این روش نسبت به سایر روش‌های پوشش‌دهی، داشتن صرفه اقتصادی است. در این تحقیق، پوشش‌های کامپوزیتی کاربیدی روی فولادهای ابزار SKD-11 و T10 در دمای 1000 درجه سانتی‌گراد، با استفاده از حمام مخلوط اکسید کروم و اکسید وانادیم با نسبت مولی کروم به وانادیم برابر 0/66 و سپس حمام منفرد اکسید وانادیم تشکیل شد. نتایج آنالیز فازی نشان داد که پوشش‌ها حاوی فازهای کاربید کروم با ترکیب: CrC،وCr7C3 و Cr23C6 و همچنین فازهای کاربید وانادیم با ترکیب: VC،وVC0.88،وV6C5 و V8C7 و یک فاز سه‌تایی با ترکیب Cr2C2V هستند. نتایج نشان داد که بهترین میزان سختی (HVو2020-1890) و کمترین مقدار ضریب اصطکاک (0/14) مربوط به پوشش کاربیدی ایجاد شده روی فولاد T10 در حمام دوم اکسید وانادیم است.
حسام فلاح آرانی، نسترن ریاحی نوری، سعید باغشاهی، آرمان صدقی، فاطمه شهباز طهرانی،
دوره 40، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
در این تحقیق، اثر افزودن نانوذرات کاربید سیلیسیم بر فاز ابررسانای دمابالای (2223-Bi) Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10+θ به‌منظور بهبود خواص ساختاری، ابررسانایی، مغناطیسی و میخکوبی شار مغناطیسی بررسی شده است. ابررسانای سرامیکی 2223-Bi به روش سل- ژل سنتز شد و در ادامه، فرآیند عامل‌‌دار کردن سطح ذرات کاربید سیلیسیم به کمک ترکیب آلی ازو بیس ایزو بوتیرو نیتریل (AIBN) انجام شد. اندازه‌گیری‌های پراش اشعه X، تصویربرداری میکروسکوپی گسیل میدانی، پذیررفتاری مغناطیسی و منحنی هیسترزیس به‌منظور بررسی خواص ترکیبات سنتز شده صورت گرفت. با هدف تحلیل ساختاری، الگوی پراش اشعه ایکس نمونه‌ها با استفاده از نرم‌افزار MAUD، برازش شد. بر این اساس، با افزایش مقادیر نانوذرات کاربید سیلیسیم، فاز مطلوب 2223-Bi کاهش یافته اما ثابت‌های شبکه تغییری نکرده است. این مسئله نشان می‌دهد که نانوذرات، به ساختار شبکه 2223-Bi وارد نشده‌اند. بر طبق اندازه‌گیری‌های مغناطیسی، دمای گذار ابررسانایی با افزایش درصد نانوذرات کاهش مییابد. همچنین، بیشترین مقدار مغناطش‌‌پذیری، پهنای حلقه هیسترزیس، چگالی جریان بحرانی و نیروی میخکوبی شار مغناطیسی به نمونه با 0/4 درصد وزنی کاربید سیلیسیم، تعلق دارد.
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.
فاطمه رفعتی، نرگس جوهری، فائزه زهری،
دوره 40، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
ویژگیهای مکانیکی و ساختاری داربستهای مهندسی بافت یکی از عوامل مهم در بازسازی و ترمیم بافت محسوب میشوند. از این‌رو، در پژوهش حاضر، به بررسی تأثیر میزان نانوذرات اکسید روی و مورفولوژی داربست بر خواص مکانیکی داربستهای نانوکامپوزیتی پلی‌کاپرولاکتون/ نانوذرات اکسید روی پرداخته شد. در این پژوهش، داربستهای نانوکامپوزیتی پلی‌کاپرولاکتون/ نانوذرات اکسید روی به روش ریخته‌گری حلال/ شستشوی ذرات نمک و با سه غلظت متفاوت 0، 5 و 15 درصد وزنی نانوذرات اکسید روی تهیه شدند. سپس، از روش پراش پرتو ایکس (XRD) به‌منظور تأیید فازهای مطلوب در ترکیب داربست استفاده شد. استحکام فشاری داربستهای ساخته شده نیز به‌عنوان شاخصی از خواص مکانیکی، ارزیابی شد. همچنین، به‌منظور بررسی مورفولوژی و تخلخل داربستها و توزیع نانوذرات اکسید روی در داربست از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد که با افزودن نانوذرات اکسید روی به‌عنوان تقویت‌کننده، استحکام فشاری داربستها افزایش مییابد. از سوی دیگر، با افزایش نانوذرات اکسید روی به بیش از 5 درصد وزنی، استحکام فشاری کاهش یافت. در واقع، داربست نانوکامپوزیتی پلی‌کاپرولاکتون/ اکسید روی با 5 درصد وزنی اکسید روی بیشترین میزان استحکام و مدول فشاری و یکپارچگی ساختار را داشت.
محمدحسین رضوانی، مهدی یگانه، سیدمحمد لاری بقال،
دوره 41، شماره 1 - ( 5-1401 )
چکیده
در این پژوهش، افزودن بازدارنده آلی متیونین (به‌عنوان بازدارنده دوست‌دار محیط زیست) به محیط 0/1 مولار اسیدسولفوریک برای فولاد زنگ‌نزن آستنیتی Lو316 (ساخته شده به روش نوردی و روش چاپ سه‌بعدی)، باعث بهبود مقاومت به خوردگی شده است. برای بررسی این تأثیرات از آزمون‌های الکتروشیمیایی پتانسیل مدار باز و امپدانس و آزمون‌های ساختاری همچون میکروسکوپ نوری و الکترونی و طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتوی ایکس استفاده شد. مقاومت به خوردگی در حضور بازدارنده بیشتر از نمونه بدون بازدارنده بوده و بازده بازدارندگی متیونین تا 64 درصد و مقاومت انتقال سطحی تا 2/77 برابر افزایش یافت. افزودن متیونین علاوه بر کاهش ناهمواری سطح، باعث کاهش تجمیع حفرات سطحی شده است. مکانیزم جذب شیمیایی و فیزیکی بازدارنده (جذب سمت با بار منفی مولکول متیونین با نواحی آندی سطح فلز با بار مثبت) در همه نقاط سطح نمونه با بازدارنده، رخ داده است. همچنین میزان اکسیژن در حفرات کاهش یافته و توزیع گوگرد در سطح یکنواخت شده است. ضخامت لایه‌های اکسیدی روئین‌کننده در اثر افزودن بازدارنده، بیشتر از نمونه بدون بازدارده محاسبه شد.
محمد قلم باز، مرتضی شمعانیان، عبدالمجید اسلامی، محمد عبداللهی، ابراهیم عبدالوند،
دوره 41، شماره 1 - ( 5-1401 )
چکیده
در این پژوهش، خواص اتصال فولاد زنگ‌نزن آستنیتی ۳۲۱ از دیدگاه ریزساختاری، مکانیکی و خوردگی مورد بررسی قرار گرفته شده است. به‌منظور دستیابی به عامل‌های بهینه فرایند جوشکاری قوسی تنگستن-گاز با جریان ضربانی (PCGTAW) از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شده است. در این فرایند جوشکاری، جریان ضربان در سه سطح ۱۴۰،۱۲۰ و ۱۶۰ آمپر، جریان زمینه در سطح‌های ۴۰، ۵۰ و ۶۰ آمپر، بسامدهای ۲، ۵ و ۷ هرتز و درصد روشن بودن ضربان ۳۰، ۵۰ و ۷۰ انتخاب شد. از آرایه متعامد L9 روش تاگوچی برای طراحی آزمایش استفاده شد. مقاومت به خوردگی در محیط 1 مولار H2SO4 توسط آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک چرخه‌ای در دمای اتاق ارزیابی شد. به‌منظور دستیابی به شرایط بهینه چگالی جریان رویین شدن (A/cm2)، مشخصه کیفی هر چه کمتر بهتر (LB:وLow is Better) انتخاب شد. شرایط بهینه هنگامی حاصل شد که جریان زمینه و جریان ضربان ۵۰ و ۱۴۰ آمپر، بسامد ۵ هرتز و درصد روشن بودن ضربان ۵۰ بود. تحت شرایط بهینه لگاریتم چگالی جریان رویین شدن 4/5 (A/cm2) حاصل شد. از سوی دیگر آنالیز واریانس نشان داد که درصد زمان روشن بودن ضربان برابر با ۳۶ و جریان زمینه برابر با 46 آمپر، تأثیر گذارترین عامل‌ها بر چگالی جریان رویین شدن اتصال فولاد زنگ‌نزن آستنیتی ۳۲۱ با استفاده از فرایند PCGTAW هستند. ارزیابی خواص مکانیکی توسط آزمون سنبه برشی انجام شد. خواص مکانیکی هر یک از نمونه‌ها در محدوده مطلوب قرار داشت. در شرایط بهینه بیشینه نیروی برشی و استحکام به‌ترتیب برابر با Nو۳۲۰۰ و MPaو۶۱۲ بود. سطح شکست نمونه‌های آزمون سنبه برشی شامل دو ناحیه تغییر فرم برشی و ناحیه شکست بود. همچنین بررسی‌ها نشان داد که مهم‌ترین عامل تأثیر‌گذار بر خواص اتصال فولاد زنگ‌نزن آستنیتی ۳۲۱ حرارت ورودی است.
فرناز دهقانی فیروزآبادی، احمد رمضانی سعادت‌آبادی، آزاده آصف نژاد،
دوره 41، شماره 1 - ( 5-1401 )
چکیده
امروزه افراد بسیاری به‌دلیل صدمات وارده به بافت استخوان نیاز به استفاده و کاشت ثابت‌کننده‌های استخوانی دارند. به‌دلیل تحریک سیستم ایمنی پس از کاشت، عفونت در محل عمل بسیار رایج است که باعث ایجاد تورم و درد در ناحیه عمل می‌شود. استفاده از نانوذرات اکسید روی باعث کاهش عفونت در محل عمل و کاهش نیاز بیمار به مصرف آنتی‌بیوتیک می‌شود. هدف از انجام این پژوهش ساخت و مشخصه‌یابی اتصالات پلیمری آنتی‌باکتریال قابل جذب جهت کاربرد در بافت سخت است که بتواند نیاز بیمار به جراحی مجدد جهت خروج اتصالات دائمی را برطرف کند. برای این منظور از پلیمرهای زیست تخریب‌پذیر پلی‌لاکتیک اسید و پلی‌کاپرولاکتون و نانوذرات هیدروکسی آپاتیت و اکسید روی و همچنین حلال کلروفرم استفاده شد. برای ساخت نمونه‌ها از روش محلولی استفاده شد و با استفاده از هم حمام فراصوت و همزن مغناطیسی نمونه‌ها ساخته شد. جهت بررسی مورفولوژی داربستهای ساخته شده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی استفاده شد. ارزیابی سمیّت نمونه‌ها توسط آزمون MTT بررسی شد. رفتار نانوکامپوزیت‌ها در مقابل باکتری‌های اشریشیاکلای(ای‌کلای) و استافیلوکوکوس اورئوس(اس‌آرئوس) توسط اندازه‌گیری قطر هاله عدم رشد بررسی شد. نتایج نشان داد که میزان قطر هاله عدم رشد در زمینه پلیمری در برابر باکتری ای‌کلای 0/219 ± 14/79 میلی‌متر و برای زمینه بهینه 0/341 ± 38/72 میلی‌متر بود. همچنین میزان قطر هاله عدم رشد در برابر باکتری اس‌آرئوس در زمینه پلیمری 0/32 ± 17/42 میلی‌متر و برای ماتریس بهینه 0/318 ± 39/97 میلی‌متر اندازه‌گیری شد که نشان از فعالیت آنتی‌باکتریال نانوذرات اکسید روی دارد. همچنین مشاهده شد که سلول‌های فیبروبلاست روی سطح داربستهای اصلاح شده زندهمانی بیشتری نسبت به داربست پلیمری داشتند. این نتایج نشان داد که اصلاح داربستها با نانوذرات باعث مهار رشد باکتری در محیط کشت می‌شود. این مطالعه نشان داد که اضافه کردن نانوذرات اکسید روی باعث بهبود خاصیت ضد باکتریایی داربستها و همچنین بهبود زندهمانی سلول‌ها و کاهش سمیّت داربست می‌شود.
رضا زارعی، احسان محمد شریفی، محمدرضا لقمان، مظاهر رمضانی، خشایار زمانی،
دوره 41، شماره 1 - ( 5-1401 )
چکیده
در پژوهش حاضر، تأثیر افزودن Si3N4 بر ریزساختار، سختی و ضریب اصطکاک و نرخ سایش آلیاژ NiCrAlY بررسی شده است. خصوصیات ساختاری و مکانیکی نمونه‌های تولیدی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، دستگاه پراش‌سنج پرتو ایکس، دستگاه سختی‌سنجی ویکرز ارزیابی شد. ابتدا پودر Si3N4 به مقادیر 1، 3 و 5 درصد وزنی با پودر NiCrAlY به مدت 2 ساعت در آسیاب مکانیکی با یکدیگر مخلوط شدند؛ در ادامه مخلوط‌های پودری در دمای 1100 درجه سانتی‌گراد تحت عملیات تف‌جوشی پلاسمای‌جرقه‌ای (SPS)، قرار گرفتند. نتایج حاصل از الگوی پراش پرتو ایکس، نشان می‌دهد نمونه‌های تولیدی از دو فاز محلول جامد Ni(Cr)-وγ و ترکیبات بین فلزی NiAl-وβ تشکیل شده است. نتایج سختی‌سنجی نشان می‌دهد که با افزودن 1 درصد Si3N4 به NiCrAlY، سختی نمونه از 418 به 614 ویکرز افزایش مییابد. همچنین، نمونه مقاومت به سایش (mg/m)10-5و× 1/42 از خود نشان می‌دهد؛ اما با افزایش درصد وزنی Si3N4 در نمونه 1 به 5 درصد وزنی، سختی از 614 به 543 ویکرز کاهش مییابد.
فرهاد هراتی، مصطفی موسوی‌زاده، محمد امین جباره،
دوره 41، شماره 1 - ( 5-1401 )
چکیده
آلیاژ منیزیم AZ91 ریختگی یکی از پرکاربردترین آلیاژهای منیزیم است. این آلیاژ به علت دمای یوتکتیک پایین و همچنین حضور ترکیبات بین فلزی در دمای یوتکتیک از جمله آلیاژهای حساس به ذوب‌شدگی در روش‌های جوشکاری ذوبی و جوش همزن اصطکاکی نقطه‌ای است. هدف از این پژوهش، مطالعه رفتار ذوب‌شدگی آلیاژ AZ91 در حین فرایند جوشکاری همزن اصطکاکی نقطه‌ای است. برای این منظور فرایند جوشکاری همزن اصطکاکی نقطه‌ای در دو سرعت چرخشی متفاوت 1000 و 2500 دور بر دقیقه و زمان ماند یک ثانیه بر روی ورق‌هایی از جنس AZ91 و با ضخامت 10 میلی‌متر انجام شد. نتایج نشان داد در سرعت چرخشی پایین پدیده غالب خردایش مکانیکی، توزیع مجدد و انحلال رسوبات 𝛾 است. درحالی که در سرعت چرخشی بالا پدیده غالب ذوب‌شدگی است. انجماد مجدد مذاب تشکیل شده منجر به جایگزینی ساختار یوتکتیک معمولی با ذرات 𝛾 یوتکتیک می‌شود. علاوه بر آن با نزدیک شدن به منطقه همزده شده ذوب‌شدگی تشدید می‌شود. همچنین حضور لایه مذاب در امتداد مرزدانه سبب کاهش استحکام مرز دانه و وقوع ترکیدگی ذوب‌شدگی می‌شود.
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.
نوید محمدی، بهنام لطفی،
دوره 41، شماره 2 - ( 8-1401 )
چکیده
هدف از انجام این پژوهش، بهبود رفتار فرسایشی آلیاژ اینکونل 625 با لایه‌نشانی روکش کامپوزیتی استلایت 6/ کاربید بور توسط فرایند قوس انتقالی پلاسما بوده است. برای این منظور، از 5 درصد وزنی ذرات کاربید بور در روکش استلایت 6 استفاده شد. بررسی‌های ریزساختاری و فازی به وسیله میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدان (FESEM)، آنالیز عنصری طیف‌سنجی انرژی (EDS) و پراش‌سنجی پرتو ایکس (XRD) انجام شد. تغییرات سختی در طول روکش‌ها با کمک آزمون ریزسختی‌سنجی به‌دست آمد. آزمون فرسایش ذرات جامد با ذرات سیلیکا و در دو زاویه برخورد ˚30 و ˚90 مورد استفاده قرار گرفت. ریزساختار روکش کامپوزیتی شامل محلول جامد کبالت- کروم و کاربیدهای بور، Cr7C3 و Cr23C6 بود و ریزساختار ظریف‌تری نسبت به روکش استلایت 6 داشت. همچنین فاز نواری شکل Cr7C3 در این روکش مشاهده شد که ناشی از تجزیه بخشی از ذرات کاربید بور بود. با افزودن ذرات کاربید بور، افزایش در سختی روکش حاصل شد. روکش حاوی 5 درصد وزنی کاربید بور در زاویه برخورد ˚30، مقاومت فرسایشی بیشتری نسبت به زیرلایه و روکش استلایتی خالص نشان داد، به‌طوری که میزان کاهش وزن آن، 20 درصد کاهش وزن در زیرلایه اینکونلی و 33 درصد کاهش وزن در روکش استلایتی بود. اما در زاویه برخورد ˚90، اختلاف چندانی در کاهش وزن روکش‌ها و زیرلایه مشاهده نشد. مکانیزم‌های غالب فرسایش برای روکش کامپوزیتی در زاویه برخورد ˚30، برش و جداسازی ذرات تقویت‌کننده از سطح بودند، درحالی که فرورفتگی و ایجاد حفره مکانیزم‌های اصلی تخریب در زاویه برخورد ˚90 بودند.
بهنام شریفیان، غلامحسین برهانی، احسان محمدشریفی،
دوره 41، شماره 2 - ( 8-1401 )
چکیده
در این پژوهش جهت تشکیل ذرات تقویت‌کننده بوراید تیتانیوم و اکسید آلومینیوم به‌صورت درجا در زمینه آلومینیوم 7075، از افزودن ترکیب پودر آسیاب‌کاری شده %Al-24TiO2-20B2O3 wt درون مذاب آلومینیوم 7075 استفاده شده است. برای یافتن دمای واکنش بین پودرهای آسیاب‌کاری شده آلومینیوم، اکسید تیتانیوم و اکسید بور از آنالیز حرارتی افتراقی (DTA) بهره گرفته شد. نتایج آزمون پراش پرتوی ایکس مخلوط پودری آسیاب‌کاری شده که در کوره اتمسفر آرگون تحت دمای 750 درجه سانتی‌گراد قرار گرفته بود، وجود ترکیبات بوراید تیتانیوم و اکسید آلومینیوم را نشان داد. همچنین نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) از مخلوط پودری توزیع یکنواختی از ذرات اکسید تیتانیوم و اکسید بور در زمینه آلومینیوم را نشان داد. 6 درصد وزنی از مخلوط پودری آسیاب‌کاری شده تحت اتمسفر محافظ نیتروژن، در دمای 750 درجه سانتی‌گراد به مذاب آلومینیوم 7075 اضافه شد. مذاب کامپوزیت هیبریدی آلومینیوم 7075/ بوراید تیتانیوم- اکسید بور داخل قالب مسی ریخته شد. عملیات اکستروژن گرم بر روی کامپوزیت‌های ریخته‌گری شده به روش ریخته‌گری گردابی، در دمای 465 درجه سانتی‌گراد با نسبت اکستروژن 6:1 و سرعت اکستروژن 5 میلی‌متر بر ثانیه انجام شد. میکرو ساختار و خواص مکانیکی نمونه‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نشان داد ذرات درجای بوراید تیتانیوم در ابعاد نانومتری تشکیل شده‌اند. استحکام کششی کامپوزیت اکسترود شده به 496 مگاپاسکال رسید که این مقدار حدوداً 4 برابر بیشتر از استحکام کششی آلیاژ ریخته‌گری شده آلومینیوم 7075 بود.
اردلان عظیمی فولادی، سید علی حسن‌زاده تبریزی،
دوره 41، شماره 2 - ( 8-1401 )
چکیده
آلودگی آب‌ها یکی از معضلات بزرگ جوامع بشری است و نیاز به یافتن راه‌های جدید برای حذف این آلاینده‌ها در سال‌های اخیر بسیار موردتوجه قرار گرفته است. یکی از روش‌ها استفاده از فتوکاتالیست‌ها است. در این پژوهش نانوذرات اکسید تیتانیم و اکسید تیتانیم-اکسید کادمیم (TiO2-CdO) به‌عنوان نانو فتوکاتالیست با روش سل-ژل تهیه شدند. نمونه‌های تولید شده برای تخریب رنگ متیلن بلو تحت تابش نور فرابنفش مورداستفاده قرار گرفت. برای مشخصه‌یابی نمونه‌های تهیه شده از آزمون‌های طیف‌سنجی پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترون روبشی نشر میدانی، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس و طیف‌سنجی مرئی فرابنفش استفاده شد. نتایج ریزساختاری نشان داد نانوذرات با ابعاد ۱۸ تا ۳۲ نانومتر به این روش تهیه شدند. نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد فاز اصلی ایجاد شده آناتاز است. نانوکامپوزیت TiO2-4%CdO فعالیت فتوکاتالیستی بیشتری در مقایسه با اکسید تیتانیم خالص از خود نشان داد. همچنین تأثیر پارامترهای مؤثر بر فعالیت فتوکاتالیستی از جمله pH، زمان تابش و مقدار پودر مورد بررسی قرار گرفت. بررسی‌ها نشان داد در pH=9، زمان 75 دقیقه و استفاده از 0/02 گرم فتوکاتالیست TiO2-4%CdO، بیشینه فعالیت فتوکاتالیستی در حدود 92 درصد بود.
