فرآیندهای نوین در مهندسی مواد: 5 (4)

دسترسی آزاد مقاله

1 - اثر افزودنی نانو MgCr2O4 عاملدار شده با گروه‌های سیلان بر بهبود خواص فیزیکی، مکانیکی و توزیع‌پذیری در دیر گدازه‌ای منیزیا- کرومیت اتصال مستقیم
نجمه لطفیان امیرعباس نوربخش سیدنظام الدین میرستاری

10.30495/apme.2021.1898975.1999

20.1001.1.24233226.1400.15.4.1.7

در پژوهش حاضر، از روش عاملدار کردن شیمیایی با استفاده از گروه‌های سیلان جهت توزیع یکنواخت نانو ذرات در ماتریس دیرگداز منیزیا کرومیت استفاده شده است. در این راستا اصلاح سطحی نانو ذرات MgCr2O4 با استفاده از عاملدار کردن با گروهای آمینو پروپیل 3-تری اتوکسیل سیلان (APTES) ا چکیده کامل

در پژوهش حاضر، از روش عاملدار کردن شیمیایی با استفاده از گروه‌های سیلان جهت توزیع یکنواخت نانو ذرات در ماتریس دیرگداز منیزیا کرومیت استفاده شده است. در این راستا اصلاح سطحی نانو ذرات MgCr2O4 با استفاده از عاملدار کردن با گروهای آمینو پروپیل 3-تری اتوکسیل سیلان (APTES) انجام گرفت. سپس 1% وزنی نانو ذرات MgCr2O4 (اصلاح شده و اصلاح نشده) به ماتریس دیرگداز منیزیا-کرومیت اضافه گردید و تحت پرس تک محوره با فشار MPa 120 و تحت دمای ℃1600 و1400 پخت گردیدند. آنالیزهای XRD, TEM به منظور بررسی سنتز نانو ذرات و جهت بررسی حضور گروه‌های عاملی از آنالیزهای FTIR, XRD عاملی استفاده شد. آنالیز فازی و ریزساختاری دیر گدازه‌ای منیزیا- کرومیت با استفاده از آنالیزهای XRD و SEM صورت پذیرفت. همچنین خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه‌ها با استفاده از استانداردهای DIN صورت پذیرفت. بررسی‌های XRD و FTIR حاکی از حضور گروه‌های سیلان بر سطح نانو ذرات می‌باشد. بررسی‌های DLS نشان‌دهنده‌ی کاهش سایز ذرات و عدم آگلومراسیون ذرات در حضور گروه‌های سیلان بود، نتایج UVنانو ذرات عاملدار شده جذب بیشتری و درنتیجه توزیع‌پذیری بهتری را نشان داد. نتایج XRD نشان‌دهنده‌ی افزایش شدت فاز اسپینل ثانویه در حضور نانو ذرات عاملدار شده با گروه‌های سیلان می‌باشد که می‌تواند به دلیل توزیع بهتر نانو ذرات و درنتیجه نقش مؤثرتر آن در جوانه‌زنی فاز اسپینل و بهبود پخت حالت جامد و اتصال مستقیم بین دانه‌ها شود که نتیجه آن در بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی مشهود می‌باشد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

2 - بررسی ریزساختار و مقاومت به رفتگی پوشش ZrC اعمال شده با روش‌های پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) و پاشش پلاسمایی با غلاف جامد/ گاز محافظ (SSPS) روی زیر لایه گرافیتی با پوشش SiC
اکبر اسحاقی ضیاء والفی ناصر احسانی

10.30495/apme.2021.1909416.2013

20.1001.1.24233226.1400.15.4.2.8

در این تحقیق، پوشش کاربید زیرکونیم (ZrC) با روش‌های پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) و پاشش پلاسمایی با غلاف جامد و گاز محافظ (SSPS) روی زیر لایه‌ی گرافیتی (دارای پوشش SiC) اعمال شد. ریزساختار پوشش‌های اعمال شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش اشعه ایکس ( چکیده کامل

در این تحقیق، پوشش کاربید زیرکونیم (ZrC) با روش‌های پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) و پاشش پلاسمایی با غلاف جامد و گاز محافظ (SSPS) روی زیر لایه‌ی گرافیتی (دارای پوشش SiC) اعمال شد. ریزساختار پوشش‌های اعمال شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفت. آزمون رفتگی پوشش‌ها با استفاده از شعله مافوق صوت و به مدت‌زمان 60 ثانیه روی پوشش‌ها انجام شد. نتایج آزمون رفتگی نشان می‌دهند که اعمال پوشش ZrC موجب بهبود مقاومت به رفتگی گرافیت‌ شده است. نرخ‌های جرمی و خطی رفتگی پوشش ZrC اعمال شده با روش APS به ترتیب g.s-13-10× 22 و mm.s-13-10×7/3 و برای روش SSPS به ترتیب g.s-13-10× 14 و mm.s-13-10×2/2 حاصل گردید. دلیل مقاومت به رفتگی مناسب این پوشش‌ها علاوه بر بالا بودن دمای ذوب و استحکام بالای پوشش ZrC، تشکیل اکسیدهای ZrO2 و SiO2 در حین آزمون رفتگی می‌باشد. تشکیل لایه‌های اکسیدی مانع تماس مستقیم شعله داغ با سطح زیر لایه و موجب کاهش ورود اکسیژن به زیر لایه ‌می‌شود. همچنین به دلیل کیفیت بالاتر پوشش‌های ZrC اعمال شده با روش‌ SSPS در مقایسه با روش APS و عیوب کمتر این پوشش‌ها از جمله حفره و ریزترک‌ها،ZrO2 تشکیل شده در حین آزمون رفتگی نیز پایدارتر و مقاومت به رفتگی آن بالاتر است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

3 - بهبود عملکرد زیست سازگاری آلیاژ Ti-6Al-4V با پوشش دهی گرادیانی کلسیم فسفات دو فازی به روش اسپری پلاسما
فهیمه ساجی ایمان مباشرپور لیلا نیکزاد

10.30495/apme.2021.1925953.2035

20.1001.1.24233226.1400.15.4.3.9

با توجه به مشکلات کاشتنی‌های فلزی، مشاهده می‌شود که یکی از تکنیک‌های اصلی در حل این مشکلات، بهبود خواص پوشش دهی کاشتنی می‌باشد. از پوشش‌هایی که در دهه‌ی اخیر مورد توجه بوده است، پوشش‌های گرادیانی کلسیم فسفات دو فازی می‌باشد. از روش پاشش پلاسما جهت پوشش دهی ایمپلنت‌ها اس چکیده کامل

با توجه به مشکلات کاشتنی‌های فلزی، مشاهده می‌شود که یکی از تکنیک‌های اصلی در حل این مشکلات، بهبود خواص پوشش دهی کاشتنی می‌باشد. از پوشش‌هایی که در دهه‌ی اخیر مورد توجه بوده است، پوشش‌های گرادیانی کلسیم فسفات دو فازی می‌باشد. از روش پاشش پلاسما جهت پوشش دهی ایمپلنت‌ها استفاده شده و سه لایه پوشش به ترتیب شامل HAp، TCP%50-HAp%50 و TCP به صورت گرادیانی بر روی زیر لایه تیتانیومی اعمال شد. جهت شناسایی فازها از آزمون پراش پرتوایکس استفاده شد. بررسی خوردگی لایه‌های اعمال شده با استفاده از محلول شبیه‌ساز بدن انجام شد و برای بررسی میزان خوردگی پوشش اعمالی از آزمون‌های الکتروشیمیایی پتانسیل مدار باز استفاده شد. جهت مشاهده مورفولوژی و ضخامت لایه‌ها قبل و بعد از قرار گرفتن در محلول شبیه‌ساز بدن از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی استفاده شد. با توجه به نتایج آزمون خوردگی پتانسیل مدار باز ولتاژ خوردگی به ترتیب 07/0-، 09/0-و 19/0- ولت مربوط به نمونه‌ی دارای یک لایه پوشش HAp، نمونه‌ی بدون پوشش و نمونه دارای سه لایه پوشش HAp، TCP%50-HAp%50 و TCP به دست آمد. با قرارگیری پوشش سه لایه در محلول SBF تری کلسیم فسفات در لایه سوم و دوم به‌طور کامل حل شده و با حضور یون‌های کلسیم و فسفر به صورت اشباع در محلول SBF هیدروکسی آپاتیت ثانویه درون پوشش تشکیل شده است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

4 - مشخصه‌یابی ساختار پروسکیتی نانوذرات YbMnO3 سنتز شده با روش ترسیب الکتروانباشت
حمید محمد شیری صائب صادقی رضا صفری علی احسانی حمیدرضا ابراهیمی حمید هادی

10.30495/apme.2021.1926291.2037

20.1001.1.24233226.1400.15.4.4.0

پروسکیت ها ترکیباتی هستند که دارای فرمول عمومی ABO3، مانند YbMnO3,، می باشند. در این پژوهش، از روش رسوب گیری الکتروشیمیایی، به عنوان یک روش جدید و مقرون به صرفه، برای سنتز نانو ترکیب پروسکیتی YbMnO3 استفاده شد. سپس، آزمون های مشخصه یابی XRD, DSC, SEM و EDS بر روی نمونه چکیده کامل

پروسکیت ها ترکیباتی هستند که دارای فرمول عمومی ABO3، مانند YbMnO3,، می باشند. در این پژوهش، از روش رسوب گیری الکتروشیمیایی، به عنوان یک روش جدید و مقرون به صرفه، برای سنتز نانو ترکیب پروسکیتی YbMnO3 استفاده شد. سپس، آزمون های مشخصه یابی XRD, DSC, SEM و EDS بر روی نمونه سنتزی انجام و نتایج به دست آمده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. به علاوه، خصوصیات ریخت شناسی و ساختاری نانو ماده سنتزی نشان داد که محصول اصلی YbMnO3 با ساختار کلوخه ای در مقیاس نانو است که اندازه ذرات آن نیز nm 5/35 تخمین زده شد. همچنین، برخی کمیت‌های مکانیکی، مانند تنش، کرنش، ثابت‌های شبکه و اندازه ذرات تشکیل‌دهنده ترکیب پروسکیتی سنتزی، با استفاده از معادله شرر و روش ویلیامسون- هال محاسبه و نتایج به دست آمده با نتایج (مقادیر) به دست آمده از طیف‌های XRD و SEM مقایسه شد. پیش‌بینی می شود، نتایج این پژوهش بتواند افق های جدیدی را در سنتز کم هزینه نانومواد و نانو ذرات سازگار با محیط‌زیست (شیمی سبز) باز نماید. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

5 - اثر محافظتی بیوفیلم حاصل از فعالیت باکتری بی‌هوازی احیاکنندۀ سولفات بر مقاومت به خوردگی فولاد میکروآلیاژ API X42
مجتبی بقال زاده خلیل الله قیصری حسین معتمدی

10.30495/apme.2021.1927007.2045

در این پژوهش، اثر محافظتی بیوفیلم ایجاد شده توسط گونۀ باکتریایی کلستردیدیوم، به عنوان یک باکتری بی هوازی احیاکننده سولفات (SRB)، بر روی سطح فولاد میکروآلیاژ X42 در محلول شبیه سازی شده خاک شور آزمایشگاهی در مقایسه با شرایط استریل مورد ارزیابی قرار گرفته است. به منظور ارز چکیده کامل

در این پژوهش، اثر محافظتی بیوفیلم ایجاد شده توسط گونۀ باکتریایی کلستردیدیوم، به عنوان یک باکتری بی هوازی احیاکننده سولفات (SRB)، بر روی سطح فولاد میکروآلیاژ X42 در محلول شبیه سازی شده خاک شور آزمایشگاهی در مقایسه با شرایط استریل مورد ارزیابی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی مورفولوژی و ریزساختار سطحی، از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدان (FESEM) مجهز به طیف‌سنج تفکیک انرژی (EDS) استفاده شد. رفتار خوردگی نیز به کمک آزمون پلاریزاسیون خطی و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری نشانگر تشکیل بیوفیلم حاوی سه جزء سلول های باکتری، مادۀ پلیمری برون سلولی (EPS) و محصولات خوردگی بود. در این ساختار نسبتاً متراکم، ترکیب نیمه رسانای سولفید آهن که مخرب رفتار حفاظتی بیوفیلم است مشاهده نشد. بر پایه آزمون EIS، بیوفیلم ایجاد شده از تخلخل کمتری نسبت به محصولات خوردگی ایجاد شده در شرایط استریل برخوردار است. همچنین، بیوفیلم تشکیل شده در زمان ماندگاری 21 روز در محیط تلقیح شده با باکتری، مقاومت پلاریزاسیون را تا.cm2 Ω 7330 ارتقا داد؛ درصورتی‌که در همین زمان، مقاومت پلاریزاسیون لایۀ محافظ محصولات خوردگی ایجاد شده در شرایط استریل معادل با.cm2 Ω 1421 بوده است. این مقایسه، بهبود 5 برابر در مقاومت به خوردگی را در اثر رفتار محافظتی بیوفیلم نشان می دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

6 - مطالعه اثر همزمان عملیات ساچمه‌زنی و پخت بر رفتار کششی فولاد آلیاژی 50CrV4
ملیحه قاسم زاده حمید ناظمی

10.30495/apme.2021.1926826.2044

20.1001.1.24233226.1400.15.4.6.2

در این مقاله قطعاتی از مفتول فولاد 50CrV4 بـه قطر mm4 تحت آبکـاری الکتریکی Zn خالص قرار گرفت. اثر عملیات ساچمه زنی قبل از آبکاری و عملیات پخت بعد از آبکاری الکتریکی در عملکرد کششی فولاد بررسی شد. ساچمه زنی قبل از آبکاری به مدت 20 دقیقه با ساچمه هایی به قطر mm5/0 و سختی چکیده کامل

در این مقاله قطعاتی از مفتول فولاد 50CrV4 بـه قطر mm4 تحت آبکـاری الکتریکی Zn خالص قرار گرفت. اثر عملیات ساچمه زنی قبل از آبکاری و عملیات پخت بعد از آبکاری الکتریکی در عملکرد کششی فولاد بررسی شد. ساچمه زنی قبل از آبکاری به مدت 20 دقیقه با ساچمه هایی به قطر mm5/0 و سختی RC58 انجام شد. عملیات پخت بعد از آبکاری به مدت 24 ساعت در دمای °C200 انجام شد. سپس در نهایت نمونه ها تحت آزمون‌های کشش با نرخ کرنش آهسته، سختی سنجی و تصویربرداری SEM قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اثر عملیات پخت در بهبود عمر مکانیکی نمونه تحت کشش به تنهایی بیشتر از عملیات ساچمه زنی است. متوسط زمان تا شکست نمونه های آبکاری شده و پخت شده 5/2 ساعت ولی متوسط زمان شکست برای نمونه های ساچمه زنی شده و آبکاری شده 1/2 ساعت به دست آمد. اثر هم زمان عملیات ساچمه زنی قبل از آبکاری و پخت بعد از آبکاری منجر به بهبود بیشتر عملکرد کششی مفتول و رسیدن زمان متوسط شکست به 05/3 ساعت در آزمون نرخ کرنش آهسته شد. در این شرایط اندیس حساسیت به تردی از 76/0 بـرای نمونه هـای فقط آبکاری شده به 13/0 برای نمونه های ساچمه زنی و پخت شده کاهش یافت که بهبود بسیار خوبی را نشان می دهد. اثر ساچمه زنی بر خواص کششی فولاد را می‌توان به ایجاد یک لایه تنش فشاری پسماند در سطح زیر لایه نسبت داد که منجر به کاهش نرخ رشد ریزترک‌های ناشی از تنش‌های کششی در شرایط کاری می‌شود. همچنین نتایج نشان داد که در اثر عملیات پخت ترک‌های ریز و پیوسته‌ای در فصل مشترک پوشش / زیر لایه ایجاد می‌شود که مسیرهای مناسبی را برای خروج هیدروژن از زیر لایه فراهم می‌کنند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

7 - ارزیابی خواص حرارتی و ساختاری قطعات پلی‌لاکتیک اسید تولید شده به روش لایه نشانی مذاب
محسن خلیلیان سعید گلابی محمد خدائی

10.30495/apme.2021.1892982.1979

20.1001.1.24233226.1400.15.4.7.3

کاشتنی های پلی لاکتیک اسید به واسطه خواص زیست‌تخریب‌پذیری و مکانیکی مطلوب، گزینه مناسبی برای مهندسی بافت استخوان می باشند. در این مطالعه، پس از مطالعه خواص ساختاری و حرارتی پلیمر پلی لاکتیک اسید توسط آزمون های طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز، آنالیز گرماسنجی افتراقی، آن چکیده کامل

کاشتنی های پلی لاکتیک اسید به واسطه خواص زیست‌تخریب‌پذیری و مکانیکی مطلوب، گزینه مناسبی برای مهندسی بافت استخوان می باشند. در این مطالعه، پس از مطالعه خواص ساختاری و حرارتی پلیمر پلی لاکتیک اسید توسط آزمون های طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز، آنالیز گرماسنجی افتراقی، آنالیز توزین حرارتی و آزمون پراش پرتوی ایکس، محدوده دمای مناسب پرینت سه بعدی به روش لایه نشانی مذاب تعیین شده و کاشتنی صلب پلی لاکتیک اسید (PLA) به روش لایه نشانی مذاب (FDM) در سه دمای مختلف 200، 210 و 220 درجه سانتی‌گراد به شکل نمونه استاندارد آزمون کشش، ساخته شدند. نتایج آنالیز حرارتی و فازیابی توسط پراش پرتوی ایکس نشان داد که دمای انتقال شیشه ای (Tg) این پلیمر ◦C 64 و دمای ذوب آن ◦C 170 بوده و ساختاری شبه بلوری دارد. نتایج توزین و آزمون کشش نشان داد که در این محدوده دمایی، با افزایش دمای پرینت، نمونه ها سنگین تر و از استحکام بالاتری برخوردار و تنش شکست قطعات بالاتر می باشد. همچنین برای بررسی بیشتر تأثیر دمای لایه نشانی مذاب، از سطح نمونه ها تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM گرفته شد، تصاویر میکروسکوپی نشان می دهد با افزایش دمای پرینت، پخش شدن ناهمگن مذاب و سطح نمونه خشن تر می باشد. نتایج نشان می دهد، دمای 210 درجه سانتی‌گراد دمای بهینه برای پرینت پلیمر پلی لاکتیک اسید (PLA) می باشد. پرونده مقاله

XML

فهرست مقالات