فرناز منصوری، مهدیه مهران،
دوره 39، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
در این پژوهش، سنتز نانوهرمهای وارونه روی بستر سیلیکونی تک‌بلوری بررسی شد. این ساختارها طی فرایند MACE و با استفاده از فلز مس در محلول نیترات مس، هیدروژن پراکساید و هیدروفلوئوریک اسید در زمان‌های زدایش مختلف تهیه شدند. نتایج به‌دست آمده از تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان دادند که زمان، فاکتور مهمی در شکل‌گیری نانوساختارهای هرم وارونه بوده و با افزایش زمان سنتز، ساختارها به‌مرور از بین می‌رود. پس از سنتز، برخی از نمونه‌ها به‌مدت یک دقیقه در محلول پتاسیم هیدروکسید دو درصد و شش درصد ایزوپروپیل الکل شدند که سبب شکل‌گیری هرم‌های نانومتری در کنار نانوهرمهای وارونه روی سطح سیلیکون شد. رفتار خود تمیزشوندگی سطح سیلیکون تحت تأثیر این ساختارهای ترکیبی قرار گرفت. برای بررسی مشخصه‌های بلوری ساختارهای سنتز شده از الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. به‌علاوه رفتار خود تمیزشوندگی نمونه‌ها مطالعه شد. نتایج نشان داد که نانوهرمهای وارونه رفتار آب‌دوستی سطح سیلیکونی را تقویت می‌کنند درحالی که پس‌زدایش، رفتار آب‌گریزی سطح را بهبود می‌دهد. این ساختارها با توجه به داشتن خاصیت جذب نور و رفتار خود تمیزشوندگی مناسب، می‌توانند در بهبود عملکرد سلول‌های خورشیدی مورد استفاده قرار گیرند.
منصور طورانی فرانی،
دوره 39، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
در این پژوهش، اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی (PEO) در سه فرکانس 500، 1000 و 3000 هرتز روی سطح منیزیم، اعمال و سپس تأثیر آماده‌سازی سطح بر رفتار حفاظتی سه نوع پوشش پلیمری اپوکسی، اپوکسی پیوند ذوبی (FBE) و پلی‌یورتان بررسی شد. خواص ریزساختاری و حفاظتی پوششهای PEO توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون‌های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مطالعه شد. نتایج نشان داد که در فرکانس 3000 هرتز پوشش از حفرات ریزتر و رفتار حفاظتی بهتری برخوردار است. برای بررسی رفتار حفاظتی پوششهای دولایه از آزمون EIS در محلول 3/5 درصد NaCl استفاده شد. نتایج به‌دست آمده بیانگر تأثیر مطلوب آماده‌سازی سطح توسط فرایند PEO روی رفتار حفاظتی لایه‌های پلیمری بود. همچنین بهترین رفتار حفاظتی مربوط به سیستم PEO/FBE بوده است.
سیده نرجس حسینی، فتح الله کریم زاده، محمد حسین عنایتی،
دوره 39، شماره 4 - ( 12-1399 )
چکیده
قطعات خام و پیش اکسید شده AISI430 با اسپینل فریت مس به‌روش چاپ صفحه‌ای پوشش داده شدند. فرایند تف‌جوشی واکنشی پوشش احیا شده موجب ایجاد یک اتصال خوب شد. آزمون طیف‌سنجی توزیع انرژی بیانگر تشکیل یک ساختار دولایه شامل یک زیرپوسته غنی از اکسید کروم و یک لایه اسپینلی بیرونی غنی از Cu/Fe بود. نتایج نشان داد که لایه حفاظتی اسپینلی نه تنها باعث کاهش چشمگیر مقاومت ویژه سطحی شد، بلکه با عمل کردن به‌عنوان یک مانع برای نفوذ به داخل اکسیژن، از رشد زیرپوسته نیز جلوگیری کرده است. پس از 400 ساعت اکسیداسیون، مقدار مقاومت ویژه سطحی نمونه‌های خام و پیش اکسید شده پوشش داده شده به‌ترتیب 19/7 و 32/5 میلی‌اهم در سانتی‌متر مربع در 800 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری شد که بسیار کمتر از مقدار آن برای زیرلایه خام بدون پوشش (153/4 میلی‌اهم در سانتی‌متر مربع) بود. اعمال پوشش همچنین باعث ایجاد یک مقاومت ویژه سطحی کم و پایدار (20/5 میلی‌اهم در سانتی‌متر مربع) پس از 600 ساعت اکسیداسیون در 800 درجه سانتی‌گراد شد. هدایت الکتریکی بالای CuFe2O4 و آلایش آن توسط منگنز، کاهش رشد پوسته اکسیدی Cr2O3 و چسبندگی خوب بین پوشش و زیرلایه از جمله عوامل بهبود اساسی هدایت الکتریکی بودند. مقایسه نتایج این تحقیق با تحقیق پیشین نویسندگان نشان داد این زیرلایه با پوشش فریت مس می‌تواند جایگزین مناسبی برای اتصال دهنده‌های Crofer 22 با قیمت بالاتر باشد.
شیدا برهانی اصفهانی، حمیدرضا سلیمی جزی، محمدحسین فتحی، امیر ارشاد لنگرودی، مهسا خوشنام،
دوره 40، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
در این پژوهش، یک نوع پوشش نانوکامپوزیت هیبریدی معدنی- آلی سازگار با محیط زیست بر پایه دی‌اکسید سیلیسیوم محتوی نانوذرات هسته/ پوسته دی‌اکسید تیتانیوم/ دی‌اکسید سیلیسیم، برای حفاظت از کاشی‌کاری‌‌های نما در ابنیه تاریخی تهیه و مشخصه‌یابی شد. در تهیه زمینه کامپوزیت به‌روش سل- ژل، با استفاده از دو شیوه فراصوت‌دهی و تقطیر بازگشتی، از تترااتوکسی سیلان و پلی دی‌متیل سیلوکسان منتهی به هیدروکسی به‌ترتیب برای ایجاد زمینه‌ای از دی‌اکسید سیلیسیم و خلق ویژگی آب‌گریزی استفاده شد. نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم به‌صورت هسته/پوسته دی‌اکسید تیتانیوم/ دی‌اکسید سیلیسیم به‌عنوان جاذب پرتوی فرابنفش به‌کار رفتند. نانوکامپوزیت تهیه شده به‌روش غوطه‌وری روی لام میکروسکوپ و کاشی پوشش داده شد. خواص نانوذرات و پوششهای حاصل با بهره‌گیری از آزمون‌های پراش پرتوی ایکس (XRD)، طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و آزمون آب‌گریزی بررسی شدند. نتایج نشان دادند که تشکیل ساختار هسته/پوسته دی‌اکسید تیتانیوم/ دی‌اکسید سیلیسیم موفقیت‌آمیز بوده است. بررسی تأثیر مقدار پلی دی‌متیل سیلوکسان بر شفافیت، پیوستگی و آب‌گریزی پوشش نشان داد که مقدار بهینه این سیلوکسان در حدود 20 درصد وزنی است. بنا بر نتایج، نانوکامپوزیت‌های هیبریدی بر پایه دی‌اکسید سیلیسیم تقویت شده با نانوذرات هسته/پوسته دی‌اکسید تیتانیوم/ دی‌اکسید سیلیسیم می‌توانند پوششهای شفاف و آب‌گریز برای حفاظت کاشی و شیشه ایجاد کنند.
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.
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.
سیدحمید هاشمی ریزی، ابوالقاسم نورمحمدی آبادچی،
دوره 40، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
دستیابی به جذب اپتیکی نزدیک به یک جسم سیاه ایده‌آل که بتواند تمام طیف طول موج مرئی را جذب کند، بسیار مطلوب است. چنین ماده‌ای سبب افزایش بازده سلول‌های خورشیدی و افزایش کارایی تجهیزات کنترل دمای غیرفعال و انتقال گرما و نیز پوششهای تزئینی و محافظت در برابر نور خورشید خواهند شد. تولید پوششهای آندایزینگ سیاه به این منظور مطلوب است، زیرا پوشش‌هایی هستند که انعکاس نور از سطح آنها کم است. این پوشش‌ها را می‌توان از طریق آندایزینگ آلیاژهای آلومینیوم و سپس رنگ‌کاری پوششهای آندیک تولید کرد. در این پژوهش تأثیر تکرار آندایزینگ بر ضریب جذب آلیاژ آلومینیوم 2024 به‌عنوان یک مدل بررسی شد. تمام پارامترهای مرحله رنگ‌کاری یکسان بودند تا صرفاً تأثیر مرحله آندایزینگ ارزیابی شود. پس از آندایزینگ تک-مرحله ضریب جذبی پوششهای حاصل برابر با 0/956 در ناحیه مرئی و 0/911 در دامنه طول موج 220 تا 2200 نانومتر بود درحالی که پس از آندایزینگ سه- مرحله ضرایب جذب آنها تا 0/982 در ناحیه مرئی و تا 0/966 در دامنه طول موج 220 تا 2200 نانومتر افزایش یافت. در نتیجه، پژوهش حاضر نشان می‌دهد که تکرار آندایزینگ سبب می‌شود جذب اپتیکی پوششهای آندایزینگ سیاه به جذب یک جسم سیاه ایده‌آل نزدیک شود.
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.
