معاد سلطانی، بهزاد نیرومند، مرتضی شمعانیان،
دوره 36، شماره 2 - ( 6-1396 )
چکیده
در این تحقیق به بهینه‌سازی کامپوزیت‌سازی سطحی آلیاژ منیزیم AZ31B با نانولوله‌های کربنی به کمک روش فرایند اصطکاکی- اغتشاشی پرداخته شد. بدین منظور پارامترهای مؤثر در فرایند شامل سرعت پیشروی، سرعت چرخش، درصد وزنی نانولوله‌های کربنی و تعداد پاس جوشکاری با روش طراحی آزمایش پاسخ سطح بررسی شد. جهت مشخصه‌یابی نمونه‌ها از آزمون‌های میکروسختی سنجی، کشش، پانچ برشی و سایش خشک پین برروی دیسک استفاده شد. نتایج مدل‌سازی برروی دو پاسخ سختی و کاهش وزن ناحیه جوش نشان میدهد که در سرعت پیشروی 24 میلی‌متر بر دقیقه، سرعت چرخش 660 دور بر دقیقه، چهار درصد وزنی نانولوله کربنی و سه پاس جوشکاری، شرایط بهینه قابل دستیابی است. همچنین شکست نگاری سطوح کشش و برش حکایت از توزیع همگن نانولوله‌های کربنی در زمینه و افزایش خواص کششی و برشی داشت.
حامد رشتچی، مرتضی شمعانیان اصفهانی، کیوان رئیسی،
دوره 36، شماره 4 - ( 12-1396 )
چکیده
صفحات دوقطبی فولاد زنگنزن گزینه‌ای مناسب جهت به کارگیری در پیل سوختی پلیمری هستند، لیکن با توجه به دمای کاری 80 درجه سانتیگراد و محیط اسیدی و خورنده پیل سوختی پلیمری، برای افزایش پایداری و عمر مفید صفحات دوقطبی فلزی نیاز است تا سطح آنها با اعمال پوششهای هادی الکتریسیته و مقاوم به خوردگی محافظت شود. در این پژوهش، با اعمال پوششهایNi–Mo و Ni–Mo–P به روش رسوبدهی الکتریکی بر صفحه دوقطبی فولاد زنگنزن L316، مقاومت به خوردگی بهبود و تشکیل لایه‌های اکسیدی روی سطح زیرلایه که عامل افزایش مقاومت الکتریکی است، کاهش یافته و عملکرد صفحات دوقطبی پیل بهبود یافت. بررسی‌های انجام شده شامل مطالعات ریزساختاری و فازی برای بررسی ترکیب پوششهای اعمالی، آزمون ولتامتری سیکلی جهت بررسی رفتار الکتروشیمیایی، آزمون ترشوندگی سطح پوشش‌ها جهت تعیین میزان آبگریزی، آزمون مقاومت تماسی برای تعیین مقاومت الکتریکی پوشش و آزمون پلاریزاسیون پیل سوختی جهت بررسی عملکرد صفحات دوقطبی در شرایط کاری در یک سلول پیل سوختی است. درنهایت نتایج نشان دادند که پوششهای فوق به‌طور مؤثری خوردگی و مقاومت الکتریکی تماسی فولاد زنگنزن را کاهش دادند.
المیرا ولایی، رضا نوروزبیگی،
دوره 36، شماره 4 - ( 12-1396 )
چکیده
در این تحقیق، سطح فوق آبگریز ZnO به‌روش رسوبدهی حمام شیمیایی بر توری از جنس فولاد زنگنزن به‌صورت تک مرحله‌ای و بدون اصلاح سطح تهیه شده و تأثیر اضافه کردن پلیاتیلن گلایکول به‌عنوان افزودنی آلی و همچنین نوع ماده بازی بر مورفولوژی و به تبع آن خواص ترشوندگی سطح مورد بررسی قرار گرفته است. برای ارزیابی نمونه سنتز شده از آنالیزهای پراش سنج پرتو ایکس، زبری‌سنج سوزنی، تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی، طیفسنجی مادون قرمز و میکرو رامان استفاده شد. مطالعه میکروساختار نمونه‌های ساخته شده نشان داد که اضافه کردن پلیاتیلن گلایکول منجر به تشکیل لایه یکنواخت و متراکم از میله‌های ZnO شاخه‌دار با متوسط طول 5/1 میکرومتر و قطر 95 نانومتر بر سطح زیرلایه شده است. بررسی نتایج ترشوندگی سطح تأیید کرد نمونه ساخته شده با هگزامتیلن تترامین و در حضور 05/0 میلی‌مولار پلیاتیلن گلایکول با ساختار میکرو- نانو درختسان شاخه‌دار با زاویه تماس 5/5±2/158 درجه و پسماند زاویه تماس 5/3 درجه بهترین رفتار فوق آبگریزی را داشته است. سطوح تهیه شده همچنین از پایداری شیمیایی بسیار خوب در محدوده pH، چهار تا هشت برخوردار هستند.
الهام شیرانی، امیر رزمجو،
دوره 36، شماره 4 - ( 12-1396 )
چکیده
اهمیت ایجاد سطوح ابرآبگریز از طریق اصلاح ساختار و شیمی سطح در جلوگیری و یا به تأخیر انداختن تشکیل بیوفیلم است. این کار با هدف ارتقاء زیستسازگاری و بهبود خواص شیمیایی و بیولوژیکی سطح از طریق ایجاد ساختار زبری‌های چندگانه میکرو- نانو و کاهش انرژی آزاد سطح با کمک پلیمر آبگریز پرفلئورودودسیل تری کلروسیلان (FTCS) است. در این پژوهش به‌منظور ایجاد سطوح ابرآبگریز از یک مرحله پوشش‌دهی با نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم و یک مرحله فلئوروسیلانیزاسیون استفاده شد. سپس جهت ارزیابی خواص فیزیکوشیمیایی سطح اصلاح شده میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM)، طیفسنجی مادون قرمز (FTIR)، اندازهگیری زاویه تماس، بررسی میزان سمیت سلولی پوشش سطح (با استفاده از سلولهای سرطانیHela, MCF-7 و سلولهای فیبروبلاست انسانی) با روش MTT، میزان جذب پروتئین BSA با روش بردفورد و چسبندگی سلول باکتریایی(سویه‌های استافیلوکوکوس اورئوس، استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس) با روش میکروتیتر مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج حاصل افزایش زاویه تماس تا 156 درجه و کاهش انرژی سطح تا میزان 51/5 میلی‌نیوتن بر متر را در اثر تغییرات فیزیکو شیمیایی سطح نشان دادند. همچنین نتایج، کاهش چشم‌گیر میزان جذب پروتئین و چسبندگی سلولی باکتریایی را برای سطوح ابرآبگریز نشان دادند.
آسیه حبیبی، سید محمد موسوی خوئی، فرزاد محبوبی،
دوره 37، شماره 2 - ( 6-1397 )
چکیده
- با استفاده از روش پلاسمای الکترولیتی، کاتدی فیلم نازکی از کربن شبه الماس و کاربین بر سطح نیکل ایجاد شد. محلول اتانولی با غلظت 15، 30 و 50 درصد حجمی اتانول به‌عنوان الکترولیت مورد استفاده قرار گرفت و فیلم کربنی حاصله با استفاده از آزمون طیفسنجی انتشار نوری تخلیه جرقه، میکروسکوپ الکترونی روبشی، پروفیلومتر نوری و روش بهبود سطحی پراکندگی رامان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج، تشکیل پوششی از جنس کربن با ضخامت 60-40 نانومتر را بر سطح نیکل تأیید میکند. با افزایش غلظت اتانول، نسبت شدت باند مربوط به کاربین در طیف رامان نسبت به باند مربوط به ساختار آمورف کربنی از 04/1 به 32/0 کاهش یافت که نشاندهنده کاهش میزان کاربین و افزایش در مقدار کربن شبه الماس در فیلم ایجاد شده است. همچنین، بررسی سطحی نمونه‌ها، افزایش در زبری سطح را از 520 تا 750 نانومتر با افزایش در غلظت اتانول نشان داد.
مائده فلسفین، فخرالدین اشرفی زاده،
دوره 37، شماره 2 - ( 6-1397 )
چکیده
پوششهای نیتریدی با سختی و مقاومت سایشی عالی به وسیله رسوب فیزیکی بخار (PVD) تولید میشوند و در سالهای اخیر بسیار توسعه یافته اند. با توجه به نوع کاربرد این پوشش ها، موضوع بارپذیری و چسبندگی اهمیت فراوانی مییابد و میتواند تعیین کننده عمر و عملکرد قطعه نهایی باشد. در این تحقیق پوششهای نانوساختار CrN/CrAlN با ضخامت و تعداد لایه متفاوت، به‌روش قوس کاتدی روی فولاد زنگنزن 420 و فولاد ابزار گرمکار رسوبگذاری شدند. به‌منظور آنالیز ساختاری و مشخصه یابی پوشش ها از آزمون‌های نانوسختیسنجی، پراش پرتو ایکس و میکروآنالیز طیف‌سنج انرژی استفاده شد و چسبندگی پوشش ها به‌کمک آزمون چسبندگی خراش و راکول VDI3198 ارزیابی شد. نتایج نشان داد پوشش های رسوب فیزیکی بخار تنش های پسماند فشاری بالایی، از حدود 500 تا 1800 مگاپاسکال را تجربه می کنند که تأثیر تعیین کنندهای بر چسبندگی آنها دارد. بارپذیری پوشش به ضخامت و چسبندگی بستگی دارد و در یک ضخامت بهینه به بیشینه می رسد. بررسی ها نشان داد نوع زیرلایه نیز تأثیر بسزایی بر چسبندگی پوشش دارد.
مرتضی علیزاده، عباس چشم پیش،
دوره 37، شماره 2 - ( 6-1397 )
چکیده
در این پژوهش، پوششهای کامپوزیتی Ni-Mo-Al2O3روی زیرلایه فولادی کربن متوسط به‌روش رسوبدهی الکتریکی در یک حمام سیتراته شامل ذرات میکرونی Al2O3تولید شدند. سپس اثر غلظت ذرات در حمام (از گستره صفر تا 30 گرم بر لیتر) بر مورفولوژی، ترکیب شیمیایی، ریزسختی و مقاومت به خوردگی پوششهای تولیدی بررسی شد. جهت بررسی ریزساختار، مورفولوژی سطحی و همچنین توزیع ذرات در پوشش‌ها از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی و آزمون کمی طیفسنجی تفکیک انرژی استفاده شد. رفتار خوردگی پوششهای تولیدی در محلول 5/3 درصد وزنی نمک طعام بررسی شد. نتایج نشان داد که حضور ذرات اکسید آلومینیوم در پوشش مورفولوژی پوششهای Ni-Mo را تغییر میدهد و علاوه بر این باعث افزایش سختی و مقاومت به خوردگی پوششهای آلیاژی Ni-Mo می‌شود. همچنین مشخص شد که پوششهای تولیدی در غلظت ذرات 20 گرم بر لیتر در حمام دارای مورفولوژی مناسب و بدون حفره بوده و نیز دارای بیشترین سختی و مقاومت به خوردگی در بین پوششهای تولیدی هستند.
مهشید تفرشی، سعیدرضا اله کرم، سهیل مهدوی،
دوره 37، شماره 3 - ( 9-1397 )
چکیده
در این تحقیق پوششهای ساده Zn-Ni و کامپوزیتی Zn-Ni/PTFE از حمام‌های سولفاتی رسوبگذاری الکتریکی شدند. از آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف‌نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) برای بررسی رفتار خوردگی پوشش‌ها استفاده شد. سختی و رفتار تریبولوژیکی پوشش‌ها به‌ترتیب با استفاده از دستگاه سختی‌سنجی ویکرز و روش پین روی دیسک مورد بررسی قرار گرفتند. به‌منظور بررسی ترکیب و مورفولوژی پوشش‌ها و مسیر سایش از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف‌نگار پرتو ایکس (EDS) استفاده شد. نتایج آزمون خوردگی حاکی از آن است که دانسیته جریان خوردگی پوشش Zn-Ni حدود 30 درصد پوشش کامپوزیتی است. سختی پوشش ساده نیز با افزودن ذرات پلی تترا فلوئوراتیلن کاهش یافته است. با وجود این کاهش سختی، مقدار تلفات سایشی و ضریب اصطکاک با ورود ذرات پلی تترا فلوئوراتیلن حدوداً نصف می‌شود. همچنین مکانیزم سایش در پوشش کامپوزیتی از نوع خراشان خفیف بوده ولی در پوشش فاقد ذرات تغییر فرم پلاستیک و سایش چسبان مکانیزم اصلی سایش هستند. مقدار تلفات سایشی و ضریب اصطکاک در این پوشش به‌ترتیب حدود 43 و 57 درصد کمتر از پوشش ساده است.
محمد محمودی صالح آباد، مرتضی زند رحیمی، هادی ابراهیمی فر،
دوره 37، شماره 3 - ( 9-1397 )
چکیده
چکیده- برای افزایش مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی داغ فولادها میتوان عناصر مختلفی از جمله آلومینیوم، کروم، سیلیسیم، تیتانیوم و یا ترکیبی از آنها را روی سطح نفوذ داد. در این تحقیق با استفاده از فرایند سمانتاسیون فشرده پوشش هم‌زمان آلومینیوم- تیتانیوم روی زیرلایه فولاد زنگنزن فریتی 430 AISI ایجاد شد. پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفت. پوشش حاصل شامل دو لایه به ضخامت حدود 14 میکرومتر بود. نتایج آزمون پراش پرتو ایکس وجود فازهای FeTi، 2TiO، AlTi، Ti3Al و Ti5Al را نشان داد. اکسیداسیون همدما و اکسیداسیون سیکلی در دمای 1000 درجه سانتیگراد روی نمونه‌های بدون پوشش و پوششدار انجام شد. نتایج اکسیداسیون همدما و سیکلی نشان داد پوشش نفوذی آلومینیوم- تیتانیوم باعث بهبود مقاومت به اکسیداسیون فولاد زنگنزن فریتی 430 AISI شد.
مهدی اکبرزاده، مرتضی زند رحیمی، احسان مرادپور،
دوره 37، شماره 4 - ( 12-1397 )
چکیده
- دی سولفید مولیبدن (MoS2) یکی از رایج‌ترین پوششهای روانکار جامد است. در این تحقیق پوششهای کامپوزیتی MoS2-Cr به‌روش کندوپاش مغناطیسی جریان مستقیم، روی فولاد AISI1045 عمال شد. نسبت کروم در پوشش با استفاده از تارگت‌های مختلف کنترل شد. پوشش‌ها با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) و نانوفرورونده و نانوخراش مشخصه‌یابی شد. نتایج نشان داد که ضخامت و سختی پوششهای ایجاد شده به‌ترتیب 6 میکرومتر و 1300-850 ویکرز بود. حضور کروم در پوشش MoSx باعث بهبود چسبندگی و افزایش سختی پوشش می‌شود. میزان بلورینگی ساختار با افزایش میزان کروم کاهش مییابد. مقدار بهینه افزودن کروم برای ایجاد بهترین خواص سایشی پوششهای MoS2-Cr، 13 درصد اتمی تعیین شد. سایش ورقه‌ای و تریبوشیمی و خراشان با مکانیزم خیش ریز به‌عنوان مهم‌ترین مکانیزم‌های حاکم در سایش پوشش تعیین شد.
امیر رزمجو، فاطمه نوری صفا، ناهید امامی،
دوره 37، شماره 4 - ( 12-1397 )
چکیده
پلیمر پلیاورتان نقش مهمی در مراقبت‌های بهداشتی دارد و به‌طور گسترده در دستگاه‌ها و ابزارهای پزشکی مورد استفاده قرار میگیرد. با این حال، هنوز زیستسازگاری پایین و تشکیل بیوفیلم در سطح آن، موضوعی چالش برانگیز است. اصلاح ترشوندگی سطح روشی مؤثر برای افزایش زیستسازگاری سطح پلیمرهای دارای خواص توده مطلوب است. در این مطالعه، اصلاح سطح صفحات پلیاورتان توسط لایه نازک پلیاتیلن گلیکول و به دام افتادن نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم در پلیمر به‌کمک تغییر ساختار فیزیکی و شیمیایی سطح به‌منظور افزایش زیستسازگاری انجام گرفت. خواص فیزیکوشیمیایی سطوح اصلاح شده با استفاده از طیفسنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز پراش انرژی پرتو ایکس(EDX) و اندازهگیری زاویه تماس و انرژی آزاد سطح مشخص شد. زیستسازگاری سطوح اصلاح شده با استفاده از آزمون سمیت MTT بر سلولهای سرطانی دهانه رحم، چسبندگی باکتریایی‌ها و بررسی تشکیل بیوفیلم و سنجش جذب پروتئین به‌روش برادفورد مورد بررسی قرار گرفت. یک لایه نازک قابل اتوکلاو و ارزان با ساختار دارای زبری چندگانه و پایدار به‌طور کووالان روی سطح صفحات پلیاورتان برای کاربردهای زیستی و پزشکی ایجاد شد. نتایج نشان میدهد که به‌غیر از فعالیت‌های ضد باکتریایی، نمونه اصلاح شده نیز توانایی کاهش تشکیل بیوفیلم را دارد به‌طوری‌که حداکثر مهار بیوفیلم در 24 ساعت اول 94 درصد بیشتر از نمونه اصلاح نشده است.
مجتبی حاج‌فرج‌زاده، اکبر اسحاقی، عباسعلی آقائی،
دوره 37، شماره 4 - ( 12-1397 )
چکیده
لایه نازک نانوهیبریدی تترا اتیل اورتوسیلیکات- تری‌گلیسیدوکسی‌یپروپیل تری‌متوکسی‌سیلان روی زیرلایه پلیمتیل متاکریلات به‌روش سل- ژل غوطه‌وری اعمال شد. آزمون‌های پراشسنجی پرتو ایکس، طیفسنجی تبدیل فوریه مادون قرمز با تکنیک بازتاب کلی تضعیف شده، میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی و میکروسکوپی نیروی اتمی به‌ترتیب به‌منظور بررسی ساختار، پیوندهای سطحی، مورفولوژی و زبری لایه نازک صورت گرفت. طیفسنجی نور مرئی- فرابنفش به‌منظور اندازهگیری طیف عبور نمونه‌ها انجام شد. همچنین چسبندگی و سختی پوشش به‌ترتیب توسط آزمون‌های نوار و مداد ارزیابی شد. نتایج حاصل از آنالیز پراشسنجی پرتو ایکس، تشکیل پوششی با ساختار آمورف را اثبات کرد. همچنین تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی مشخص کرد که با اضافه کردن GPTMS به سل TEOS فیلمی عاری از ترک ایجاد خواهد شد. همچنین بر اساس نتایج طیفسنجی نور مرئی- فرابنفش، اعمال لایه نازک نانوهیبریدی افزایش میزان عبور را در ناحیه مرئی نسبت به زیرلایه پلیمتیل متاکریلات به‌همراه خواهد داشت. در ضمن، آزمون مداد نشان داد که با اعمال لایه نازک نانوهیبریدی روی زیرلایه پلیمری سختی از H3 به H6 افزایش مییابد. از طرفی آزمون نوار چسبندگی بالای لایه نازک نانوهیبریدی را به زیرلایه پلیمتیل متاکریلات اثبات کرد. درنتیجه پوشش شفاف هیبریدی آلی- معدنی GPTMS-TEOS، میتواند به‌عنوان پوشش ضد‌خش روی زیرلایه پلیمری پلیمتیل متاکریلات استفاده شود.
فاطمه سعیدپور، مرتضی زندرحیمی، دکتر هادی ابراهیمی فر،
دوره 38، شماره 1 - ( 3-1398 )
چکیده
فولاد زنگنزن فریتی Crofer 22 APU به‌عنوان ماده‌ای مناسب برای ساخت اتصال‌دهنده در پیل‌های سوختی اکسید جامد مورد استفاده قرار میگیرد. از مشکلات مهم این فولاد، افزایش مقاومت الکتریکی و تبخیر کروم از آن در دمای بالاست. به‌منظور رفع این مشکلات میتوان از یک لایه پوشش محافظ روی آن استفاده کرد. در این پژوهش، از پوشش کامپوزیتی کبالت/اکسید ایتریم تشکیل شده به‌روش آبکاری الکتریکی استفاده شد. سپس مقاومت به اکسیداسیون و مقاومت الکتریکی نمونه‌های پوششدار و بدون پوشش مورد بررسی قرار گرفت. به‌منظور بررسی اثر اکسیداسیون روی ریزساختار و ترکیب نمونه‌ها، از آنالیزهای میکروسکوپی الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس استفاده شد. نتایج نشان داد نرخ اکسیداسیون نمونه بدون پوشش پس از 500 ساعت اکسیداسیون در هوا در 800 درجه سانتیگراد حدود چهار برابر نرخ اکسیداسیون نمونه پوشش داده شده است. تشکیل ترکیبات اسپینلی Co3O4 وMnCo2O4 روی نمونه پوششدار هدایت الکتریکی را بهبود داد. مقدار مقاومت ویژه سطحی نمونه پوششدار و بدون پوشش بعد از 500 ساعت اکسیداسیون به‌ترتیب برابر 8/15 و 9/25 میلی‌اهم بر سانتی‌متر مربع اندازهگیری شد.
حمید اصفهانی، مهسا رسولی ثمر، فاطمه دبیر، آریا عبدالله زاده،
دوره 38، شماره 1 - ( 3-1398 )
چکیده
در این مطالعه، مکانیزم تشکیل پوشش بورایدی و سینتیک تشکیل آن روی سوپر آلیاژIn–738 به‌روش نفوذی جعبه سمانتاسیون مورد بررسی قرار گرفت. فرایند بوردهی در دمای 900 درجه سانتیگراد و در زمانهای مختلف کوتاه (5، 15، 45 و 60 دقیقه) انجام شد. فاز‌شناسی سطح نمونه ها به‌کمک الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) پس از بوردهی نشان داد علاوه بر فاز Ni3B ابتدا بورایدهایی مانند Cr5B3، AlB2 و W2B و سپس در زمانهای بیشتر بوردهی ترکیبات مانند MoB2، VB، TiB، Ni6Si2B وMo2NiB2 تشکیل شدند. با بررسی تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) مشخص شد که با افزایش زمان بوردهی علاوه بر افزایش ضخامت پوشش بورایدی، منطقه تحتانی پوشش تحت نفوذ (IDZ) و مهاجرت عناصر آلیاژی رشد کرد. بررسی سینتیک فرایند بوردهی با اصول تئوری نفوذ در انطباق بود و تأیید کرد که مکانیزم نفوذ در منطقه تحتانی پوشش تحت نفوذ در دو بازه زمانی تغییر میکند. ضخامت پوشش بورایدی و سختی سطح نمونه بوردهی شده پس از 60 دقیقه به‌ترتیب برابر 8/27 میکرومتر و 853 ویکرز بود.
محمد مهدی برجسته، کریم زنگنه مدار، سید مهدی عباسی، کوروش شیروانی،
دوره 38، شماره 2 - ( 6-1398 )
چکیده
در این پژوهش، تغییرات زبری سطح سوپرآلیاژ Rene80 پوششداده شده توسط پلاتین آلومیناید، تحت تأثیر مشخصه های ریزساختار و ترکیب شیمیایی پوشش بررسی شده است. بدین منظور لایه پلاتین با ضخامت های 2، 4، 6 و 8 میکرومتربه‌روش رسوبدهی الکتریکی ایجاد و سپس پوشش نفوذی آلومینیم به دو روش دما بالا- اکتیویته پایین و دما پایین- اکتیویته بالا روی سطح اعمال شد. در ادامه عملیات حرارتی پیرسازی روی آلیاژ پوششدار انجام گرفت. نتایج بررسی های ساختاری توسط میکروسکوپ الکترونی و آنالیز پراش اشعه ایکس، نشاندهنده وجود ساختار سه لایه ای در تمامی ضخامت ها از پلاتین و در دو روش آلومینایزینگ بود. زبری سطح در سه مرحله و بعد از 1- اعمال لایه پلاتین 2- عملیات حرارتی این لایه و 3- فرایند آلومینایزینگ و پیرسازی، اندازهگیری شد. نتایج بیانگر رابطه مستقیم افزایش زبری سطح با افزایش ضخامت پلاتین و ضخامت نهایی پوشش بوده است، به نحوی که کمترین زبری در ضخامت دو میکرومتر از پلاتین و در حالت اکتیویته پایین- دما بالا به میزان 6/2 میکرومتر و بیشترین زبری سطح در ضخامت 8 میکرومتر از پلاتین و در حالت اکتیویته بالا- دما پایین و به میزان 8/8 میکرومتر مشاهده شد.
مهرداد منیعی، اکبر اسحاقی، عباسعلی اقایی،
دوره 38، شماره 2 - ( 6-1398 )
چکیده
در این پژوهش، لایه نازک نانوکامپوزیتی فلورید منیزیم- سیلیکا(دو درصد وزنی)/فلورید منیزیم روی زیرلایه شیشه ای اعمال شد. به‌منظور رسیدن به خواص ضد بازتابی، ابتدا لایه های نازک فلورید منیزیم با ضخامت اپتیکی روی زیرلایه شیشه ای پوشش دهی شد و سپس لایه نشانی لایه نازک نانوکامپوزیتی MgF2-2%SiO2 صورت گرفت. درنهایت اصلاح سازی سطح به‌کمک محلول PFTS انجام شد. مشخصه یابی لایه نازک با استفاده از روش‌های پراشسنجی پرتو ایکس، طیفسنجی بازتاب کلی تضعیف شده مادون قرمز با تبدیل فوریه، طیفسنجی مرئی- فرابنفش و میکروسکوپی نیروی اتمی انجام شد. همچنین خواص آبگریزی نمونه توسط اندازهگیری زاویه تماس آب بررسی شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد لایه نشانی لایه نازک فلورید منیزیم شش لایه بر دو طرف زیرلایه شیشه ای منجر به افزایش عبور تا 4/96 درصد شده است. برای شیشه پوشش داده شده با لایه نازک نانوکامپوزیتی MgF2-2%SiO2، میزان عبور به‌مقدار 4/94 درصد کاهش یافته که نسبت به شیشه خام عبور بالاتری را حاصل کرده است. همچنین آنالیز اندازهگیری زاویه تماس آب مشخص کرد که زاویه تماس قطره آب روی شیشه پوشش داده شده با لایه نازک نانوکامپوزیتی MgF2-2%SiO2 کاهش می یابد. از طرفی زاویه تماس قطره آب روی شیشه پوشش داده شده با لایه نازک نانوکامپوزیتی MgF2-2%SiO2 اصلاح شده با PFTS، تا حد 119 درجه افزایش یافت. لذا لایه نازک نانوکامپوزیتی MgF2-2%SiO2 میتواند به‌عنوان پوشش ضد بازتاب و خودتمیز شونده روی سطح قطعات اپتیکی مورد استفاده قرار گیرد.
هادی ابراهیمی فر، مرتضی زند رحیمی، فاطمه اخلاص پور،
دوره 38، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
یکی از مؤثرترین راه ها برای بهبود مقاومت به اکسیداسیون اتصال دهنده های مورد استفاده در پیل‌های سوختی اکسید جامد، اعمال یک لایه پوشش رسانای محافظ است. در این پژوهش، فولاد فریتیCrofer 22APU در یک مخلوط پودر پایه تیتانیوم به‌روش سمانتاسیون فشرده پوشش داده شد. ترکیب پودر برای پوشش‌دهی تیتانیوم به صورت20 درصد وزنی Ti، 5 درصد وزنی NH4Cl به‌عنوان فعال‌کننده و 75 درصد وزنی Al2O3 بود. بهینه دما و زمان برای دستیابی به بهترین کیفیت پوشش از لحاظ چسبندگی و عدم تخلخل 800 درجه سانتیگراد به‌مدت زمان هفت ساعت بود. پوشش تیتانایز حاصل شامل فازهای TiFe، TiFe2 و TiCr2 بود. نتایج مربوط به آزمون های اکسیداسیون همدما و اکسیداسیون سیکلی در دمای 900 درجه سانتیگراد، نشان داد که نمونه‌های پوشش داده شده با تیتانیوم مقاومت به اکسیداسیون بهتری نسبت به نمونه‌های بدون پوشش دارند. مطالعات ساختاری و فازی نمونه های پوشش دار و اکسید شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون پراش پرتو ایکس انجام شد. در طول فرایند اکسیداسیون، پوشش به فازهای TiFe، TiFe2، TiFe2O5، TiO2 و TiCr2O4 تبدیل شده است. افزایش وزن نمونه‌های پوشش دار نسبت به نمونه‌های بدون پوشش کمتر بود که نشان میدهد پوشش به‌طور مؤثری زیرلایه را در برابر اکسیداسیون حفظ میکند. همچنین، مقاومت الکتریکی نمونه‌های پوشش دار از نمونه‌های بدون پوشش بالاتر بود.
غلامرضا فغانی، علیرضا خواجه امیری،
دوره 38، شماره 4 - ( 11-1398 )
چکیده
آلیاژ Ti-6Al-4V به‌دلیل خواص ویژه‌ای از جمله چگالی کم، استحکام و مقاومت به‌خوردگی بالا کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف به‌ویژه هوافضا پیدا کرده است. با این‌حال، یکی از مشکلات عمده استفاده از این آلیاژ، خواص تریبولوژیکی ضعیف آن تحت بارهای نسبتاً زیاد است. در پژوهش حاضر، به‌منظور بهبود خواص تریبولوژیکی آلیاژ (Ti-6Al-4V)، از اضافه کردن ذرات کروم به ورق در محیط حاوی نیتروژن در فرایند جوشکاری قوس تنگستن (TIG) استفاده شد. بررسی‌های ریزساختاری به‌کمک میکروسکوپ نوری، آنالیز پراش پرتوی ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی، تشکیل ذرات TiN، TiCr2 و Cr2N در زمینه‌ای از فاز سخت تیتانیم را تأیید کرد. سختی لایه آلیاژی شده با TIG به HV0.3 1000 افزایش یافت که چهار برابر بیشتر از سختی آلیاژ پایه بود. همچنین، نرخ سایش نمونه‌های آلیاژسازی شده با کروم و نیتروژن تحت بار 30 نیوتن و مسافت 1000 متر، 9/5 برابر نسبت به نمونه آلیاژ بدون پوشش، کاهش یافت.
میثم زرچی، شاهرخ آهنگرانی،
دوره 39، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
این پژوهش، به بررسی ویژگی‌های ساختاری و اپتیکی فیلم‌های چنددانه سیلیکون حاصل از اعمال تکنولوژی تبخیر پرتو الکترونی فاز بخار (EB-PVD) روی ویفر سیلیکونی، اختصاص دارد. این فیلم‌ها ابتدا آمورف بوده و طی آنیل به یک فاز جامد بلوری گذار کردند. آنیل در کوره تیوبی تحت اتمسفر گاز خنثی در دماهای مختلف انجام شد. ریزساختار فیلم‌ها برای درک ارتباط بین ترکیب بلوری / آمورف، اندازه دانه و مشخصات فیلم‌ها، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشاندهنده کاهش زبری با افزایش دمای آنیل و افزایش تراکم ساختاری است. همچنین، نتایج حاصل از طیف میکرو رامان نشاندهنده تشکیل و افزایش میزان نانوبلور‌های سیلیکون در شرایط آنیل و همچنین با افزایش ضخامت پوشش بر اثر عیوب ساختاری بود.
فرهاد شهریاری نوگورانی، مهدی صفری، مهرعلی تقی‌پور، علی عاطفی،
دوره 39، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
کاربردهای عملی پوششهای سد حرارتی شامل لایه پیوندی آلومیناید، به‌دلیل چسبندگی کم پوسته اکسیدی به پوشش آلومیناید تحت تأثیر تنش‌های حرارتی، محدود شده است. با توجه به اثرات مثبت عناصر اکسیژن‌دوست یا اکسیدهای آنها بر خواص اکسیداسیون دمای بالا، در پژوهش حاضر زیرکونیا به یک پوشش آلومینایدی افزوده شد. به این منظور، لایه‌ای از کامپوزیت نیکل- زیرکونیا در حمام واتس بر سطح زیرلایه پایه نیکلی به‌کمک آبکاری الکتریکی اعمال شد. در ادامه آلومینیوم‌دهی مطابق با روش رایج دومرحله‌ای در دو دمای 760 و 1080 درجه سانتیگراد انجام شد. مشخصه‌یابی ریزساختار پوشش‌ها بلافاصله پس از پوشش‌دهی و پس از اکسیداسیون چرخه‌ای، هر چرخه پنج ساعت در دمای 1050 درجه سانتیگراد، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیفسنجی توزیع انرژی و پراش پرتو ایکس انجام شد. نتایج نشان داد که ریزساختار سه‌گانه معمول پوششهای آلومینایدی ساده با اکتیویته بالا، در زیر لایه رسوب الکتریکی نیکل- زیرکونیا اولیه تشکیل شده و این لایه نیز پس از فرایند آلومینیوم‌دهی به فاز متخلخل NiAl تقریباً خالص تبدیل شده است. مقاومت به اکسیداسیون پوشش اصلاح شده با زیرکونیا، با وجود لایه سطحی متخلخل، به‌طور قابل ملاحظه‌ای بهبود یافت.
