نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

هدف این پژوهش ارزیابی قابلیت شیشه‌ای شدن در نسل جدیدی از آلیاژهای آمورف پایه آهن و رویکرد اصلی، ارزیابی تأثیر افزودن عنصر آلیاژی نایوبیم بر افزایش قابلیت شیشه‌ای شدن آلیاژهای Fe_55-xCr₁₈Mo₇B₁₆C₄Nb_x (X=0, 3, 4, 5) است. شمش‌های اولیه در کوره ذوب القایی تحت خلأ و نوارهای مورد نیاز برای بررسی‌های سینتیکی و ساختاری با استفاده از فرایند ذوب­ریسی¹ تهیه شدند. بررسی‌های سینتیکی به­کمک داده‌های حاصله از آزمون‌های اسکن گرمایی افتراقی² (DSC) صورت گرفت. نتایج نشان ‌داد که افزودن عنصر آلیاژی نایوبیم به‌ترکیب شیمیایی آلیاژها، سبب افزایش گرانروی و هم‌چنین قابلیت شیشه‌ای شدن آلیاژها می‌شود. ضمناً مشخص شد که استحاله غیرشیشه‌ای شدن در آلیاژها از طریق مکانیزم جوانه‌زنی و رشد صورت می‌پذیرد.

مقدار وزن نهایی رسوب الکتروفورتیک همواره وابسته به تحرک الکتروفورتیک ذرات در داخل سوسپانسیون است. براساس تمام تئوری‌های بیان شده تحرک الکتروفورتیک رابطه عکس با گرانروی دوغاب داشته و با افزایش گرانروی، تحرک الکتروفورتیک و به تبع میزان وزن رسوب نهایی کاهش می‌یابد. گرانروی دوغاب‌های سرامیکی در محیط‌های آلی وابسته به میزان یون محلول در محیط است. در این تحقیق گرانروی، هدایت و وزن رسوب در فرایند رسوب الکتروفورتیک دوغاب‌های آلومینایی پایدار شده با ایتریم، منیزیم، سریم و لانتانیوم که میزان یون‌‌ها بین 350 تا ppm 1350 تغییر کرد، تعیین گردیده است. غلظت نمک ‍ XCly(که X می‌تواند Mg، Y، Ce و یا La باشد) یک عامل مهم برای کنترل گرانروی است. نشان داده شده است که وزن رسوب با تغییر غلظت این پراکنده‌سازها تغییر می‌کند و تابعی از هدایت، گرانروی و یا اسیدیته دوغاب نیست. همه برهم‌کنش‌های دوتایی به‌جز از غلظت Mg × Ce در مدل ANOVA دارای اهمیت هستند. گرانروی دوغاب در غلظت‌های 100، 100، 100 و صفر ppm از نمک‌های منیزیم، ایتریم، لانتانیوم و سریم و مقدار ید 400 ppm، تا mPa.s 5/2 کاهش می‌یابد. دلیل این موضوع این است که کاتیون‌های سنگین‌تر قابلیت جذب برروی سطح آلومینا را تنها در حضور ید به‌دست می‌آورند در حالی که کاتیون‌های سبک‌تر منیزیم، می‌توانند تحت حضور گروه‌های OH نیز جذب شوند.