۱۰ نتیجه برای تخلخل
سهیلا یغمائی، علی اکبر سیف کردی و هومن شیرزادی،
دوره ۲۱، شماره ۱ - ( ۴-۱۳۸۱ )
چکیده
یک مدل ریاضی برای بررسی فرایند زیست درمانی در محل، با هدف پاکسازی خاکهای آلوده به مواد آلی ارائه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با عبور آب حاوی اکسیژن از بستر متخلخل خاک، میکروارگانیزمهای هوازی فعال شده و تجزیه بیولوژیکی آلاینده ها انجام می شود. مدل ریاضی سیستم بر اساس پدیده های انتقال جابه جایی، پراکندگی و واکنش بیولوژیکی شامل سه معادلۀ دیفرانسیل جزئی و یک معادلۀ دیفرانسیل معمولی است. بدین ترتیب دستگاه معادلات دیفرانسیل از طریق تحلیل ابعادی، ابتدا بدون بعد شده و سپس با استفاده از روش تفاضل محدود به طور عددی حل شده اند. بدین ترتیب اثرات پارامترهایی نظیر کمبود ذخیره اکسیژن، رشد توده سلولی و مقاومت در مقابل حرکت آلاینده ها در قالب اعداد بدون بعد مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی عددی، بیانگر آن است که سرعت تجزیه بیولوژیکی آلاینده ها در قالب اعداد بدون بعد مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی عددی، بیانگر آن است که سرعت تجزیه بیولوژیکی آلاینده ها در خاک نه تنها با کمبود ذخیره اکسیژن، همچنین به دلیل مقاومت در مقابل حرکت آلاینده ها در داخل شبکه متخلخل محدود می شود.
واژگان کلیدی: زیست درمانی، خاک، بستر متخلخل، مدلسازی
سید مهدی میراسماعیلی و سعید شبستری،
دوره ۲۵، شماره ۱ - ( ۴-۱۳۸۵ )
چکیده
در این تحقیق، پدیده تشکیل تخلخل در آلیاژهای Al-Si بهسازی شده و عوامل مؤثر بر آن مورد مرور و بررسی قرار گرفت. عملیات بهسازی آلیاژهای ,Al-Si تخلخل را در قطعات ریختگی که به طور نسبی عاری از مکهای انقباضی‌اند، افزایش می‌دهد. البته در مذابهای بهسازی شده که به طور نسبی دارای مقدار هیدروژن کمی هستند (کمتر از Al، cc/۱۰۰g ۱/۰)، تأثیر عملیات بهسازی بر افزایش تخلخل قابل ملاحظه نیست. در واقع تخلخلهای بوجود آمده در اثر عملیات بهسازی از نوع گازی‌اند. از طرفی تحقیقات به عمل آمده بیانگر این است که عناصر بهساز تأثیری بر مقدار هیدروژن محلول در مذاب نداشته و از این رو این عناصر نمی‌توانند از طریق افزایش هیدروژن در مذاب سبب افزایش تخلخل شوند. همچنین گرچه عملیات بهسازی سبب افزایش دامنه انجماد به میزانoC ۱۰-۴ می‌شود ولی افزایش جزیی تخلخل ناشی از این افزایش دامنه انجماد در حدی نیست که بتواند افزایش قابل ملاحظه تخلخل در اثر عملیات بهسازی را توجیه کند. از طرفی آخرین بررسی‌های به عمل آمده نشان‌دهنده آن است که کاهش تنش سطحی مذاب در اثر عملیات بهسازی با ۰۲/۰ درصد وزنی استرانسیم بسیار جزئی (۵%) است، از این رو عملیات بهسازی از طریق کاهش تنش سطحی مذاب نیز نمی‌تواند سبب افزایش تخلخل شود. علاوه بر این گرچه محققان زیادی معتقدند که استرانسیم با افزایش سرعت اکسایش مذاب و بنابر این با افزایش مقدار آخال اکسیدی در مذاب سبب افزایش تخلخل می‌شود، ولی مشاهدات سیستماتیک به عمل آمده بیانگر عدم مشارکت فیلمها و آخال اکسیدی استرانسیم در تشکیل تخلخل در آلیاژهای بهسازی شده است.
استرانسیم و سایر عناصر بهساز دیگر که سبب افزایش تخلخل می‌شوند (سدیم و کلسیم)، تمایل زیادی به تشکیل ترکیبات بین فلزی چند گانه با آلومینیم و سیلیسیم در دامنه انجماد دارند. مطالعات سیستماتیک به عمل آمده نشان دهنده حضور و مشارکت ترکیبات بین فلزی استرانسیم (احتمالاً Al۲Si۲Sr)، در مجاورت بیشتر تخلخلهاست، بنابراین عملیات بهسازی با استرانسیم میتواند با تشکیل این ترکیبات بین فلزی در دامنه انجماد سبب افزایش تخلخل شود.
حمید رضا شیبانی و حبیب الله بیات،
دوره ۲۶، شماره ۱ - ( ۴-۱۳۸۶ )
چکیده
در این تحقیق، آزمایشهای مدل فیزیکی برای بررسی چگونگی توزیع سرعت جریان و تنشهای برشی رینولدز بر روی بند توری سنگی سرریز شونده انجام شده اند. آزمایشها برای دو حالت مختلف نفوذپذیر بودن و نفوذناپذیر بودن سطح تاج بند صورت گرفته است. با کمک ابزار ای.دی.وی۱ (سرعت سنج با مکانیزم اندازه گیری استفاده از صوت) که قادر به برداشت مولفه ی سرعت لحظه ای با فرکانس تا ۲۵ هرتز است، مقادیر مولفه های سرعت جریان و نیز تنشهای برشی در سطح تاج اندازه گیری شده اند. مقایسه نتایج به-دست آمده از این تحقیق، تاثیر نفوذپذیری سطح تاج را در توزیع سرعت و تنش برشی رینولدز نشان داده است. در حالت نفوذپذیر بودن سطح تاج، دیده می شود که تنشهای برششی رینولدز، مولفه ی افقی سرعت و قدر مطلق مولفه ی قائم مقادیر بیشتری نسبت به حالت نفوذناپذیر بودن را دارا هستند. توزیع سرعت بر روی تاج بند توری سنگی سرریز شونده توزیعی لگاریتمی اما متفاوت با توزیع لگاریتمی مرسوم است.
سعید سوخته‌سرایی، محمدحسین میرباقری و پرویز دوامی، ،
دوره ۲۷، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۳۸۷ )
چکیده
خطیب الاسلام صدرنژاد، شاهین کتیرایی،
دوره ۳۳، شماره ۲ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله خواص مکانیکی آلیاژ نیکل - تیتانیم متخلخل تولید شده به‌روش سنتز احتراقی حجمی (VCS) برای استفاده در جراحی استخوان بررسی شده است. رفتار تنش-کرنش آلیاژ از طریق آزمون کشش تک محوری مشخص شده، نمودار ابر کشسانی آلیاژ متخلخل با نمودار آلیاژ توپر سرد شده از دمای پایداری آستنیت مقایسه شده است. به‌علت حرکت نابجایی‌ها، افزایش تعداد محل‌های هسته گذاری و ریز شدن صفحات مارتنزیت در هنگام کار سرد، تغییر فرم پلاستیک و گلویی شدن آلیاژ با مواد عادی تفاوت اساسی دارد. تنش تسلیم و مدول الاستیک آلیاژ با درصد تخلخل آن رابطه غیرخطی دارد و از معادله‌های و پیروی می‌کند. نمودارهای تنش- کرنش آلیاژ نشان می‌دهد که حتی با وجود ۳۰ درصد تخلخل، نمونه میتواند قبل از شکستن بیش از ۶ درصد تغییر طول دهد. مقایسه سطوح شکست نمونه‌های سنتز احتراقی با نمونه‌های متالورژی پودر نشان‌دهنده تأثیر شدید فرایند تولید بر مکانیزم شکست است.
مردعلی یوسف پور، فاطمه صفری کوشالی، بهنام خوش اندام،
دوره ۳۴، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۴ )
چکیده
در این پژوهش قابلیت جذب هیدروژن در مواد متخلخل پایه سیلیکاتی SBA-۱۶ اصلاحشده با فلز واسطه پالادیوم با دما مورد بررسی قرار گرفت. مواد متخلخل پایه سیلیکا به‌دلیل داشتن سطح ویژه مناسب و قابل کنترل بودن پراکندگی و اندازه تخلخلها در محدوده ۲ تا
۱۰ نانومتر، قابلیت جذب و ذخیرهسازی گاز هیدروژن را دارند. ماده متخلخل SBA-۱۶ به‌دلیل داشتن ساختار بلوری به شکل مکعب همراه با کانال‌های روباز برای این منظور میتواند به‌کار رود. برای تهیه ماده مرکب نانوساختار و اضافهکردن نمک کلرید پالادیوم به ماده متخلخل سیلیکا، از روشِ سل - ژلِ تکمرحلهای استفاده شد. پیرسازی در دمای C˚۸۰ به‌مدت ۱۲ ساعت انجام شد. در نهایت برای ایجاد حفرات و حذف ماده فعالکننده، ماده در دمای C˚۵۵۰ به‌مدت ۶ ساعت کلسینه شد. مشخصهیابی مواد بهوسیله پراشسنجی اشعه ایکس زاویه بزرگ و زاویه کوچک، تحلیل جذب گاز هیدروژن تا فشار kPa۲۰۰ و در سه دمای C˚ ۱۹۶- ( K۷۷)،C ˚ ۱۲۳- ( K۱۵۰) و C˚ ۳۰ ( K۳۰۳) و همچنین جذب- واجذب گاز نیتروژن انجام گرفت. ریخت شناسی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی صورت پذیرفت. مقدار پالادیوم، سیلیکون و اکسیژن بر حسب درصدوزنی، بهوسیله طیفسنجی تفکیک انرژی اندازهگیری شد. پیوندها وگروه‌های آلی ماده متخلخل سیلیکای خالص با دستگاه تبدیل فوریه فراسرخ مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از پراشسنجی پرتو ایکس و طیفسنجی تفکیک انرژی، حضور ذرات فلزی و اکسید پالادیوم در حفرات ماده متخلخل سیلیکای غیربلوری را تأیید کرد. ریخت شناسی و نتایج حاصل از تحلیل جذب- واجذب گاز نیتروژن مشخص کرد با افزودن پالادیوم، سطح ویژه نسبت به ماده متخلخل خالص کاهش مییابد. سطح ویژه برای ماده متخلخل سیلیکای خالص و برای ماده مرکب نانوساختار حاوی پالادیوم، بهترتیب برابر با m۲/g ۷۹۱ و m۲/g ۵۳۸ بهدست آمد. مشاهده شد که جذب گاز هیدروژن در ماده مرکب نانوساختار حاوی پالادیوم در مقایسه با ماده متخلخل سیلیکای خالص رو به افزایش بوده، در حالیکه با افزایش دما رو کاهشی داشت. میتوان نتیجه گرفت که در ماده مرکب نانوساختار حاوی پالادیوم، بیشترین مقدار جذب گاز هیدروژن در دمای °C ۱۹۶- روی داده است.
ماهدخت اکبری طائمه، بابک اکبری، ژامک نورمحمدی،
دوره ۳۷، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۷ )
چکیده
چکیده- در داربست‌های گرادیانی درصد، اندازه تخلخل و یا ترکیب شیمیایی مواد موجود در داربست به‌صورت گرادیانی در آن تغییر می‌کنند. اخیراً از روش‌های مختلفی جهت ایجاد گرادیان در داربست استفاده شده است. اما این روش‌ها محدودیت‌هایی از جمله گران بودن فرایند ساخت، در دسترس نبودن تجهیزات، پیچیدگی کنترل شرایط ایجاد گرادیان، پیچیدگی کنترل شکل، اندازه، درصد و راه در‌هم بودن تخلخلها را دارا هستند. هدف از انجام این تحقیق ابداع روشی جدید، کارامد، ساده و با صرف کمترین هزینه به‌منظور ایجاد گرادیان در تخلخل داربست بوده است. دو داربست همگن (نوع ۱ و نوع ۲) و دو داربست گرادیانی (نوع ۱ و نوع ۲) ساخته و با هم مقایسه شدند. گرادیان در راستای شعاع داربست، با ادغام دو روش لایه‌به‌لایه و روش شستشوی ذرات تخلخل‌ساز ایجاد شد. از پلیمر پلی‌کاپرولاکتون به‌عنوان ماده اصلی و از میکروذرات پارافین در دو بازه اندازه ذرات ۲۵۰ تا ۴۲۰ میکرومتر و ۴۲۰ تا ۶۰۰ میکرومتر به‌عنوان تخلخل‌ساز استفاده شد. درصد تخلخل داربست همگن نوع یک، همگن نوع دو، گرادیان نوع یک و گرادیان نوع دو، بهترتیب ۲۵/۱ ± ۵/۷۷، ۵/۳± ۳/۶۱، ۵/۰ ± ۷۴ و ۴ ± ۸/۷۹ درصد بهدست آمد؛ گفتنی است که درصد تخلخل مورد نیاز برای رشد و زنده‌مانی سلول بالای ۷۰ درصد است. که درصد تخلخل داربست‌های گرادیانی جهت استفاده در مهندسی بافت استخوان مناسب است. همچنین میانگین اندازه تخلخل برای دو نوع داربست همگن یک و دو بهترتیب ۲۳/۱۱ ± ۴۸/۲۷۸ و ۶۲/۱۴ ± ۷۹/۴۱۷ میکرومتر بهدست آمد که این اعداد نیز برای مهندسی بافت استخوان مطلوب هستند. استحکام فشاری در ۸۰ درصد کرنش و مدول فشاری داربست‌ها با ترتیب ذکر شده در بالا ۱۶/۰ ± ۱۶/۰ و ۱۱/۰ ± ۲۵/۰ مگاپاسکال، ۲۶/۰ ± ۲۰/۰ و ۳۴/۰ ± ۵۳/۰ مگاپاسکال، ۱۹/۰ ± ۳۴/۰ و ۴۳/۰ ± ۳۳/۰ مگاپاسکال و ۱۲/۰ ± ۲۸/۰ و ۵۱/۰ ± ۱۷/۰ مگاپاسکال اندازهگیری شد. پایین بودن ارقام استحکام نشان می‌دهد که استفاده از پلی‌کاپرولاکتون به‌تنهایی مناسب نبوده است. همچنین مقایسه این نتایج نشان می‌دهد که گرادیانی کردن تخلخلها تأثیر چندانی بر خواص مکانیکی داربست‌ها نداشته است. گرادیان در تخلخل، پیوستگی کامل بین دو لایه داربست و عدم وجود فصل مشترک بین آنها در تصاویر گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که روش استفاده شده در ساخت داربست گرادیانی مناسب بوده است.
مهران حق شناس گرگانی، محمد میرکاظمی، فرهاد گلستانی فرد،
دوره ۳۷، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
در این پژوهش، رفتار جریانی و پایداری دوغاب متشکل از نیترید سیلیسیم، آلومینا، ایتریا و نشاسته، با هدف توسعه روش ریخته‌گری ژلی با استفاده از نشاسته برای ساخت قطعات نیترید سیلیسیمی متخلخل بررسی شده است. برای پایدارسازی دوغاب، از پراکنده‌ساز دولاپیکس سی ای ۶۴ (Dolapix CE۶۴) استفاده شد. تأثیر عواملی چون اکسید کردن سطحی پودر نیترید سیلیسیم، مقدار پراکنده‌ساز، میزان بار جامد و مقدار نشاسته بر رفتار جریانی و گرانروی دوغاب‌های متشکل از نیترید سیلیسیم و نشاسته بررسی شد تا دوغابی پایدار و با گرانروی مناسب بهدست آید. اکسید کردن سطحی پودر نیترید سیلیسیم در دمای ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد به‌مدت دو ساعت باعث کاهش گرانروی دوغاب شد. بهترین حالت مقدار پراکنده‌ساز ۴/۰ درصد وزنی نسبت به بار جامد بهدست آمد. همچنین دوغاب‌هایی با بار جامد ۳۰ تا ۴۰ درصد حجمی و مقدار نشاسته ۵/۷ تا ۲۵ درصد حجمی نسبت به بار جامد دارای گرانروی مناسب و پایداری کافی برای ریخته‌گری بودند.
امیر مسعود پروانیان، حمیدرضا سلیمی جزی، محمد حسین فتحی،
دوره ۳۸، شماره ۴ - ( ۱۱-۱۳۹۸ )
چکیده
توان خورشیدی تمرکزیافته یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر است که در آن از انرژی حرارتی تابش خورشیدی در توربین بخار برای تولید شبکه برق استفاده می‌شود. تابش خورشیدی بهوسیله یک رآکتور گیرنده خورشیدی و روی سطح یک جاذب تابشی متخلخل جذب می‌شود. در این پژوهش، تولید و ارزیابی خواص مکانیکی و حرارتی جاذب ماکرومتخلخل کاربید سیلیسیم به‌منظور استفاده در رآکتور خورشیدی مدنظر قرار گرفته است. بر این اساس، فوم‌های کاربید سیلیسیم تولید و بر اساس اندازه حفرات به سه دسته (۵, ۱۲, ۷۵ ppi) دسته‌بندی شد. رفتار مکانیکی و مقاومت به شوک حرارتی فوم‌های متخلخل در محدوده دمای کاری جاذب (۱۲۰۰-۲۵ درجه سانتی‌گراد) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که استحکام فشاری ویژه (نسبت استحکام فشاری به وزن) فوم‌ها به‌صورت اکسپونانسیلی با کاهش درصد تخلخل (ɛ) و اندازه حفرات آنها، افزایش مییابد. همچنین برای فوم‌های با اندازه حفرات ریزتر، کاهش قابل توجه در استحکام مکانیکی در اثر شوک حرارتی، مشاهده شد. دلیل آن میتواند افزایش تعداد بازوهای با استحکام مکانیکی ضعیف در واحد حجم باشد. لذا از دیدگاه مقاومت مکانیکی، فوم‌های متخلخل دارای اندازه حفرات درشت‌تر دارای مقاومت به شوک حرارتی بیشتر برای کاربرد به‌عنوان جاذب خورشیدی هستند.
فروغ مفید نخعی، محمد رجبی، حمیدرضا بخششی راد،
دوره ۴۰، شماره ۳ - ( ۸-۱۴۰۰ )
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 (۲۵، ۳۵ و ۴۵ 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 ۶۰۰-۲۰۰ میکرومتر و میانگین اندازه منافذ ۴۲۱/۱۳ میکرومتر؛ با تخلخل حدود ۷۹-۷۵ درصد را نشان می‌دهد. نتایج نشان داد که استحکام فشاری داربست‌های β-TCP/۲۵Bre (۷/۲ مگاپاسکال) در مقایسه با داربست‌های (β-TCP/۴۵Bre) (۲/۰ 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.
