۱۲ نتیجه برای اکسیداسیون
محمد رضوانی، کیوان رئیسی، فتح اله کریم‌زاده،
دوره ۳۵، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش به بررسی خواص فولاد زنگنزن کروفر تولید شده به‌روش آلیاژسازی مکانیکی که به‌عنوان صفحات اتصال‌دهنده پیلهای سوختی اکسید جامد استفاده میشود، پرداخته شده است. این آلیاژ پس ازمخلوط شدن پودرهای مورد نظر و آلیاژسازی به مدت ۴۰ ساعت تولید شد. برای ایجاد نمونه‌ای با چگالی بالا از روش سینتر کردن جرقه-پلاسما در دمای ۱۱۰۰ درجه‌سانتی‌گراد و با اعمال تنش ۵۰ مگاپاسکال در مدت ۱۰ دقیقه استفاده شد. برای رسیدن به خواص مطلوب شامل مقاومت الکتریکی پایین و مقاومت به اکسیداسیون بالا، تعدادی از نمونه ها به‌روش رسوب‌دهی الکتریکی با چگالی جریان ۱۵۰ میلی‌آمپر بر سانتی‌متر‌مربع در مدت ۴۰ دقیقه پوشش منگنز-کبالت داده شدند. در ادامه با توجه به خواصی که یک صفحه اتصال‌دهنده در پیل سوختی اکسید جامد باید داشته باشد، مقاومت به اکسیداسیون و مقاومت الکتریکی نمونه های پوششدار و بدون پوشش مورد بررسی قرار گرفت. رفتار اکسیداسیونی نمونه های پوششدار و بدون پوشش در مدت زمان اکسیداسیون ۱۰۰ ساعت در هوا در دمای ۸۰۰ درجه‌سانتی‌گراداز هیچ قانونی پیروی نکرد و نمودار آن به صورت سینوسی بود. مقاومت الکتریکی نمونه های بدون پوشش در محدوده‌ی ۱/۰-۲/۰ میلی‌اهم سانتی‌متر مربع بود، لیکن مقاومت الکتریکی نمونه‌های پوششدار بعد از ۱۰۰ ساعت اکسیداسیون به مقداری کمتر از نمونه متناظر بدون پوشش خود رسید.آلیاژ تولید شده به‌روش آلیاژ سازی مکانیکی در مقایسه با آلیاژ تجاری تولید شده به‌روش ریخته‌گری، رفتار اکسیداسیون مشابهی را پس از ۱۰۰ ساعت اکسیداسیون از خود نشان داد، اما نمونه تولید شده به‌روش آلیاژسازی مکانیکی مقاومت الکتریکی سطحی به مراتب کم‌تری از نمونه ی تجاری خود دارا بود.
محمد محمودی صالح آباد، مرتضی زند رحیمی، هادی ابراهیمی فر،
دوره ۳۷، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۷ )
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 ۴۳۰ 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 ۱۴ میکرومتر بود. نتایج آزمون پراش پرتو ایکس وجود فازهای FeTi، ۲TiO، AlTi، Ti۳Al و Ti۵Al را نشان داد. اکسیداسیون همدما و اکسیداسیون سیکلی در دمای ۱۰۰۰ 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 ۴۳۰ AISI شد.
فاطمه سعیدپور، مرتضی زندرحیمی، دکتر هادی ابراهیمی فر،
دوره ۳۸، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۸ )
چکیده
فولاد زنگنزن فریتی Crofer ۲۲ 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 ۵۰۰ ساعت اکسیداسیون در هوا در ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد حدود چهار برابر نرخ اکسیداسیون نمونه پوشش داده شده است. تشکیل ترکیبات اسپینلی Co۳O۴ وMnCo۲O۴ روی نمونه پوششدار هدایت الکتریکی را بهبود داد. مقدار مقاومت ویژه سطحی نمونه پوششدار و بدون پوشش بعد از ۵۰۰ ساعت اکسیداسیون به‌ترتیب برابر ۸/۱۵ و ۹/۲۵ میلی‌اهم بر سانتی‌متر مربع اندازه‌گیری شد.
هادی ابراهیمی فر، مرتضی زند رحیمی، فاطمه اخلاص پور،
دوره ۳۸، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۸ )
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 ۲۲APU در یک مخلوط پودر پایه تیتانیوم به‌روش سمانتاسیون فشرده پوشش داده شد. ترکیب پودر برای پوشش‌دهی تیتانیوم به صورت۲۰ درصد وزنی Ti، ۵ درصد وزنی NH۴Cl به‌عنوان فعال‌کننده و ۷۵ درصد وزنی Al۲O۳ بود. بهینه دما و زمان برای دستیابی به بهترین کیفیت پوشش از لحاظ چسبندگی و عدم تخلخل ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد به‌مدت زمان هفت ساعت بود. پوشش تیتانایز حاصل شامل فازهای TiFe، TiFe۲ و TiCr۲ بود. نتایج مربوط به آزمون های اکسیداسیون همدما و اکسیداسیون سیکلی در دمای ۹۰۰ 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، TiFe۲، TiFe۲O۵، TiO۲ و TiCr۲O۴ 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.
فرهاد شهریاری نوگورانی، مهدی صفری، مهرعلی تقی‌پور، علی عاطفی،
دوره ۳۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۹ )
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 ۷۶۰ و ۱۰۸۰ درجه سانتی‌گراد انجام شد. مشخصه‌یابی ریزساختار پوشش‌ها بلافاصله پس از پوشش‌دهی و پس از اکسیداسیون چرخه‌ای، هر چرخه پنج ساعت در دمای ۱۰۵۰ 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.
منصور طورانی فرانی،
دوره ۳۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۹ )
چکیده
در این پژوهش، اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی (PEO) در سه فرکانس ۵۰۰، ۱۰۰۰ و ۳۰۰۰ 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 ۳۰۰۰ هرتز پوشش از حفرات ریزتر و رفتار حفاظتی بهتری برخوردار است. برای بررسی رفتار حفاظتی پوشش‌های دولایه از آزمون EIS در محلول ۳/۵ 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.
محمد سلطانی، امیر سیف الدینی، سعید حسنی،
دوره ۳۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۹ )
چکیده
در این پژوهش، تأثیر نرخ حرارت‌دهی بر سینتیک فرایند اکسیداسیون ذرات پودری منیزیم در شرایط غیرهمدما مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور، آزمون گرماسنجی افتراقی (DTA) و آزمون وزن‌سنجی حرارتی (TGA) در سه نرخ حرارت‌دهی ۵، ۱۰ و ۲۰ کلوین بر دقیقه تا دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد تحت اتمسفر هوا، روی ذرات پودری منیزیم انجام شد. همچنین برای درک بهتر فرایند اکسیداسیون پودر منیزیم، با توجه به منحنی DTA اکسیداسیون پودر منیزیم در سرعت حرارت‌دهی ۲۰ کلوین بر دقیقه، سه دمای مشخصه انتخاب شد. سپس نمونه‌هایی از پودر منیزیم تا این سه دما با نرخ ۲۰ کلوین بر دقیقه حرارت‌دهی شدند و برای بررسی‌های فازشناسی و ریزساختاری به‌ترتیب تحت آزمون‌های پراش پرتو ایکس (XRD) و دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) قرار گرفتند. سپس با استفاده از روش‌های هم‌تبدیلی استارینک و فریدمن و همچنین روش‌های انطباقی مستقیم و غیرمستقیم بررسی‌های سینتیکی انجام شد. انرژی فعالسازی (E) و ضریب پیش‌نمایی (lnA) به‌دست آمده برای فرایند اکسیداسیون پودر منیزیم به‌ترتیب در محدوده ۹۵۶-۳۲۷ کیلوژول بر مول و ۱۳۵-۴۵ بر دقیقه قرار داشت. مدل واکنش برای نرخ‌های حرارت‌دهی ۵، ۱۰ و ۲۰ کلوین بر دقیقه، به‌ترتیب R۲ ،A۳/۲ و D۱ تعیین شد.
محمد امامی، شیگه ناری هایاشی،
دوره ۳۹، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۹ )
چکیده
رفتار اکسیداسیون فرسایشی آلیاژهای پایه نیکل محتوی مقادیر ۷-۰ درصد وزنی عنصر مولیبدن در شرایط احتراق زباله با بستر سیال مطالعه شد. برای این منظور، هوای فشرده داغ با نرخ جریان ۲۵ لیتر بر دقیقه موجب برخورد ماسه سیلیسی داغ (۷۰۰ درجه سانتی‌گراد) آغشته به ۰/۵ درصد وزنی نمک‌های کلریدی به نمونه‌ها به‌مدت ۲۵۰ ساعت شد. با حذف عامل ساینده، رفتار اکسیداسیون دما‌بالای این آلیاژها نیز در اتمسفرهای هوا و هوا+کلر به‌مدت ۱۰۰ ساعت در دماهای ۵۲۰ و ۵۶۰ درجه سانتی‌گراد بررسی شد. اندازه‌گیری افزایش وزن در اکسیداسیون و کاهش ضخامت در اکسیداسیون فرسایشی آلیاژها نشان داد که افزایش مقدار مولیبدن با کاهش سینتیک تشکیل لایه اکسیدی سطحی باعث بهبود مقاومت اکسیداسیون آلیاژ شد، اما در شرایط اکسیداسیون و سایش همزمان، نرخ اکسیداسیون کم آلیاژ حاوی ۷ درصد وزنی مولیبدن منجر به زدوده شدن سریع لایه اکسیدی محافظ و کاهش مقاومت اکسیداسیون فرسایشی آلیاژ شد. تحت این شرایط نمونه حاوی ۳ درصد وزنی مولیبدن کمترین نرخ زدایش را نشان داد. بررسی‌های میکروسکوپی و پراش پرتو ایکس تشکیل لایه‌های اکسیدی Cr۲O۳/NiCr۲O۴ را نشان داد. نمونه فاقد مولیبدن با کمترین مقاومت اکسیداسیون، تحت شرایط اکسیداسیون فرسایشی مقاومت بهتری از آلیاژهای با مولیبدن بالا نشان داد. با این‌حال نرخ اکسیداسیون بالا در این آلیاژ منجر به فقیر شدن شدید ناحیه زیرسطحی از عنصر کروم و اکسیداسیون داخلی آلیاژ شد.
سیده نرجس حسینی، فتح الله کریم زاده، محمد حسین عنایتی،
دوره ۳۹، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۹ )
چکیده
قطعات خام و پیش اکسید شده AISI۴۳۰ 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 ۴۰۰ ساعت اکسیداسیون، مقدار مقاومت ویژه سطحی نمونه‌های خام و پیش اکسید شده پوشش داده شده به‌ترتیب ۱۹/۷ و ۳۲/۵ میلی‌اهم در سانتی‌متر مربع در ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری شد که بسیار کمتر از مقدار آن برای زیرلایه خام بدون پوشش (۱۵۳/۴ میلی‌اهم در سانتی‌متر مربع) بود. اعمال پوشش همچنین باعث ایجاد یک مقاومت ویژه سطحی کم و پایدار (۲۰/۵ میلی‌اهم در سانتی‌متر مربع) پس از ۶۰۰ ساعت اکسیداسیون در ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد شد. هدایت الکتریکی بالای CuFe۲O۴ و آلایش آن توسط منگنز، کاهش رشد پوسته اکسیدی Cr۲O۳ 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 ۲۲ با قیمت بالاتر باشد.
صفورا شاهزمانی، محمد رضا طرقی نزاد، علی اشرفی،
دوره ۴۰، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۰ )
چکیده
در این پژوهش، با استفاده از فرایند نورد تجمعی بر ورق‌های آلومینیوم خالص و ورق‌های حاوی پوشش اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی (PEO) کامپوزیت آلومینیوم- آلومینا ساخته شد. بدین منظور پوشش با سه ضخامت ۱۰، ۲۰ و ۴۰ میکرون ایجاد شده توسط جریان‌های تک‌قطبی و دوقطبی و جرقه‌زنی نرم استفاده شد. نتایج آزمون‌های مکانیکی بیانگر بیشترین استحکام کششی در کامپوزیت با ۳/۲۲ درصد حجمی آلومینا بود. برای بررسی اثر مسیر کرنش، دو فرایند نورد تجمعی متداول و متقاطع روی نمونه‌ها انجام شد. بررسی‌های میکروسکوپی و نتایج آزمون‌های مکانیکی توزیع یکنواخت‌تر ذرات تقویت کننده در فرایند نورد تجمعی متقاطع و درنتیجه برتری خواص مکانیکی در این روش را نشان داد. درنهایت نیز خواص مکانیکی کامپوزیت‌های ساخته شده با استفاده از پوشش‌های حاوی ذرات ZnO بررسی شد که نشان‌دهنده افزایش استحکام کششی و درصد ازدیاد طول همراه با اضافه کردن نانوذرات اکسید روی به الکترولیت پوشش‌دهی بود. در قسمت دوم این پژوهش با استفاده از روش بخش‌بندی‌های پیاپی یک مدل واقعی از ساختار کامپوزیت Al /۳,۲۲ vol% Al۲O۳ پس از پنج دوره فرایند نورد تجمعی متقاطع ایجاد شد و سپس با استفاده از نرم‌افزار آباکوس مدل تحت نیروی کششی قرار گرفت.
مریم کمالی اردکانی، مریم مرکباتی،
دوره ۴۰، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۰ )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر بررسی رفتار تغییر شکل گرم و وقوع پدیده‌های ترمیم در حین تغییر شکل فولاد ابزار گرم‌کار AISI H۱۰ است. بدین منظور، آزمایش کشش گرم روی این فولاد در محدوده دمایی ۱۱۵۰-۹۰۰ درجه سانتی‌گراد با فاصله دمایی ۵۰ درجه سانتی‌گراد و در نرخ کرنش ثابت ۱-۰/۱ ثانیه انجام شد. پس از انجام آزمایش، تحولات ریزساختاری بررسی شده و نمودارهای سیلان و داکتیلیته گرم فولاد رسم شدند. با توجه به بررسی منحنی داکتیلیته و نتایج ریزساختار، در دماهای ۹۰۰ و ۹۵۰ درجه سانتی‌گراد به‌علت کم بودن دما و عدم فعال شدن فرایندهای ترمیم و حضور کاربیدها، داکتیلیته نسبت به سایر دماها کمتر است. با افزایش دما در محدوده دمایی ۱۱۰۰-۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد، به‌علت وقوع تبلور مجدد دینامیکی، داکتیلیته افزایش یافته است. درنهایت در دمای ۱۱۵۰ درجه سانتی‌گراد با توجه به انحلال ذرات کاربیدی و فراهم شدن شرایط رشد دانه‌ها، داکتیلیته افت کرد. محدوده دمایی مناسب برای تغییر شکل فولاد مورد بررسی با توجه به نتایج آزمایش کشش گرم و بررسی‌های ریزساختاری در نرخ کرنش ثابت ۱-۰/۱ ثانیه و ۱۱۰۰-۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد به‌دست آمد.
رعنا باقری، فتح الله کریم زاده، احمد کرمانپور، مهشید خرازیها،
دوره ۴۰، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۰ )
چکیده
در این پژوهش، یک روش جدید و آسان برای سنتز نانوذرات اکسید مس (II) CuO)) به‌روش اکسیداسیون شیمیایی توسط اسید نیتریک گزارش میشود. این روش بر پایه فرایند اکسیداسیون نانوذرات مس (Cu NPs) بر سطح الکترود طلا با تأثیر اسید نیتریک است که مورفولوژی سطح الکترود در آن ارزیابی شده است. نانوذرات مس با استفاده از روش پتانسیومتری بر سطح طلا رسوب یافت. غلظت و چگالی بالای نانوذرات مس توسط روش ولتامتری پالس تفاضلی محاسبه شد. فرایند رشد و توزیع نانوذرات اکسید مس روی سطح نانوذرات مس توسط آزمون ساختاری مادون قرمز تبدیل فوریه و طیف‌سنجی پراش پرتوی ایکس نشان داد که نیترات به‌خوبی جذب سطح شده است و قله تیز هیدروکسیل ظاهر شده و نانوذرات اکسید مس (II) در سطح الکترود ایجاد شده‌اند. تغییر مورفولوژی سطح با جذب نیترات بیانگر کاهش متوسط اندازه نانوذرات کروی از حدود ۱۵۰ نانومتر به ۵۰ نانومتر بود. این امر می‌تواند ناشی از اکسیداسیون نانوذرات مس در سطح و کاهش اندازه ذرات در مقایسه با شرایط عدم حضور اسید نیتریک باشد. با توجه به خواص نانوذرات اکسید مس (II)، این روش آسان و کم‌هزینه می‌تواند به‌عنوان اصلاح‌سازی سطح الکترود ضد باکتری و فعال کاتالیست به‌کار برده شود.
