فرآیندهای نوین در مهندسی مواد: 1 (1)

دسترسی آزاد مقاله

1 - اثر فلز پرکننده بر مقاومت اکسیداسیون منطقه جوش آلیاژ مقاوم به حرارت 35Cr-45Ni
اسماعیل احمدی زاده رضا درخشنده حقیقی امین ربیعی زاده شیوا منصورزاده

20.1001.1.24233226.1402.17.1.1.5

در این پژوهش، اثر فلزات پرکننده UTP 2535 Nb و UTP 3545 Nb بر ریزساختار و مقاومت اکسیداسیون فلز جوش آلیاژ 35Cr-45Ni مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج، ریزساختار فلزات جوش شامل کاربیدهای کروم و نیوبیم است که در امتداد مرزدانه‌های دندریتی زمینه آستنیتی رسوب یافته‌ان چکیده کامل

در این پژوهش، اثر فلزات پرکننده UTP 2535 Nb و UTP 3545 Nb بر ریزساختار و مقاومت اکسیداسیون فلز جوش آلیاژ 35Cr-45Ni مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج، ریزساختار فلزات جوش شامل کاربیدهای کروم و نیوبیم است که در امتداد مرزدانه‌های دندریتی زمینه آستنیتی رسوب یافته‌اند؛ با این تفاوت که ریزساختار فلز جوش ایجاد شده توسط فلز پرکنندهUTP 3545 Nb دارای کاربیدهای پیوسته‌تر و متراکم‌تر است که مربوط به درصد بالاتر کروم در این فلز پرکننده است. بر اساس نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس نمونه‌های اکسید شده در دمای ℃ 1000 به مدت h 96، یک لایه اکسید خارجی (عمدتا شامل اکسید کروم) و یک لایه اکسید داخلی (عمدتا شامل اکسید سیلیسیم) در تمامی نمونه‌ها شناسایی شد. پس از آزمون اکسیداسیون، بیشترین افزایش وزن (mg/cm2 3/4) و ضخامت لایه اکسید (µm 20) مربوط به فلز جوش ایجاد شده توسط فلز پرکننده UTP 2535 Nb بود؛ در حالی که این مقادیر برای فلز جوش ایجاد شده توسط فلز پرکننده UTP 3545 Nb به ترتیب mg/cm2 6/3 وµm 20 بود. درصد بالاتر کروم در نمونه آخر سبب ایجاد یک لایه مقاوم، پیوسته و عاری از عیوب اکسید کروم بر سطح می‌شود که مقاومت به اکسیداسیون را می‌افزاید. همچنین، درصد بالاتر سیلیسیم آن سبب ایجاد یک لایه اکسید داخلی می‌شود که مقاومت به اکسیداسیون را افزایش می‌دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

2 - افزایش جذب حبابی دی‌اکسید کربن در نانو سیال آب/ اکسید نیکل درحضور ماده فعال سطحی
دانیال جعفری فارسانی الهام عامری

20.1001.1.24233226.1402.17.1.2.6

جهت رفع مشکلات ناشی از استفاده از حلال‌های شیمیایی نظیر محلول‌های آمینی و محلول کاستیک، از یک برج جذب تک حبابی برای بررسی تأثیر نانوسیالات پایه آبی با نانوذرات اکسیدنیکل بر فرآیند جذب گاز دی اکسید کربن استفاده شد. برای انجام این کار، دی‌اکسید کربن، به صورت تک حباب‌ه چکیده کامل

جهت رفع مشکلات ناشی از استفاده از حلال‌های شیمیایی نظیر محلول‌های آمینی و محلول کاستیک، از یک برج جذب تک حبابی برای بررسی تأثیر نانوسیالات پایه آبی با نانوذرات اکسیدنیکل بر فرآیند جذب گاز دی اکسید کربن استفاده شد. برای انجام این کار، دی‌اکسید کربن، به صورت تک حباب‌هایی از انتهای یک ستون شامل نانوسیال آب/اکسید نیکل پرشده، وارد شده و ضرایب انتقال جرم و میزان جذب مورد بررسی قرار گرفته شد. برای بررسی اثر کسروزنی نانو ذرات بر فرآیند انتقال جرم در برج تک حبابی سطوح مختلف مورد بررسی قرار گرفته شد. نتایج نشان داد که نانوذرات اکسید نیکل آبگریز بوده و افزودن ماده فعال سطحی به نانوسیال موجب بالا رفتن بار الکتریکی سطحی نانوذرات اکسید نیکل شده و قطبیت سطح را برای جذب گاز بالا می برند. به این ترتیب گاز دی‌اکسید کربن به دلیل ماهیت بسیار قطبی بر سطح نانوذرات جذب شده واین پدیده موجب افزایش تا 270 درصدی میزان جذب گاز مذکور در نانوسیال نسبت به سیال پایه شد. بیشینه مقدار شار انتقال جرم برای جذب دی‌اکسید کربن با نانوسیال حاوی نانوذرات اکسیدنیکل در کسر وزنی نانوذرات 1/0 درصد مشاهده شد. در انتها نیز یک رابطه تجربی برای تخمین ضریب انتقال جرم گاز دی‌اکسید کربن ارائه گردید که این رابطه تابعی از رژیم جریان و نوع نانوسیال می‌باشد. نتایج نشان داد که مقدار خطای محاسبات برای مدل ارائه شده، کمتر از 20% است و این مدل می توند با تقریب مناسبی نتایج آزمایشگاهی را تخمین بزند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

3 - ساخت و بهینه‌سازی حسگر حساس به رطوبت مبتنی بر نانوساختار‌های متخلخل تری-اکسید تنگستن/نانوذرات نقره
ایوب کریم زادقویدل غلامرضا کیانی مهسا مهدوی نیا

20.1001.1.24233226.1402.17.1.3.7

هدف این تحقیق، ساخت حسگری رطوبتی بر پایه نانوساختار متخلخل تری‌اکسید تنگستن خالص و دوپ شده با نانوذرات نقره و استفاده از خصوصیات تغییرات اهمی، ظرفیت خازنی و امپدانسی آن در مقابل رطوبت به عنوان خروجی است. مشخصات ساختاری نانوکامپوزیت تهیه شده، توسط میکروسکوپ الکترونی روبش چکیده کامل

هدف این تحقیق، ساخت حسگری رطوبتی بر پایه نانوساختار متخلخل تری‌اکسید تنگستن خالص و دوپ شده با نانوذرات نقره و استفاده از خصوصیات تغییرات اهمی، ظرفیت خازنی و امپدانسی آن در مقابل رطوبت به عنوان خروجی است. مشخصات ساختاری نانوکامپوزیت تهیه شده، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه پراش اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تری‌اکسید تنگستن سنتزی به شکل کره‌هایی با ابعاد 3 تا 7 میکرومتر با ساختار متخلخل‌ سطحی در اندازه 10 تا 60 نانومتر می‌باشد. برای تولید حسگرها، نخست مواد ترکیب و پراکنده‌سازی شد، سپس با روش ته‌نشینی بر روی مدار الکترود شانه‌ای لایه‌نشانی گردید. بررسی‌ها نشان داد حسگر دوپ شده با نانوذرات نقره، عملکرد بهتری در مقایسه با نمونه تری‌اکسید تنگستن خالص دارد. حساسیت این حسگر برای محدوده رطوبت نسبی50-20‌% و 90-50‌%، به‌ترتیب 4/4 و MΩ/%RH 68/0 بدست آمد که در مقایسه با نمونه‌های پیشین، 7 و 5‌% بهبود یافته است. زمان پاسخ و بازگشت این حسگر 2 و 7 ثانیه اندازه‌گیری شد که به‌ترتیب 5/37 و 4/41 برابر کوچکتر از نمونه‌های دردسترس است. کاهش ظرفیت خازنی حسگر تا Pf 3800، با افزایش رطوبت نسبی به 90‌% از سایر یافته‌ها است. تغییرات امپدانسی قابل توجه حسگر در برابر تغییرات رطوبت از سایر نتایج مهم است که نشان می‌دهد که امپدانس می‌تواند با جبران خطاهای ناشی از تغییرات اهمی و ظرفیت خازنی، به عنوان خروجی حسگر در نظر گرفته شود. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

4 - سنتز پوشش کامپوزیتی خودترمیم شونده برای بهبود مقاومت به خوردگی آلیاژ آلومینیوم 2024
امیرحسین شیخعلی محمد امین کاشی ساز

20.1001.1.24233226.1402.17.1.4.8

هدف این تحقیق، بهبود مقاومت به خوردگی و ایجاد بازدارندگی فعال در پوشش‌های هیبریدی- سیلانی است. به این منظور از نانوصفحات اکسید گرافن (GO) به عنوان رنگدانه محافظت کننده و آمینوتریس متیلن تری فسفونیک اسید (ATMP) به عنوان حامل بازدارنده آلی در پوشش استفاده شد. پیک‌های ظاهر چکیده کامل

هدف این تحقیق، بهبود مقاومت به خوردگی و ایجاد بازدارندگی فعال در پوشش‌های هیبریدی- سیلانی است. به این منظور از نانوصفحات اکسید گرافن (GO) به عنوان رنگدانه محافظت کننده و آمینوتریس متیلن تری فسفونیک اسید (ATMP) به عنوان حامل بازدارنده آلی در پوشش استفاده شد. پیک‌های ظاهر شده در 1059، 1380، 1730 و cm-1 3430 که به ترتیب مربوط به گروه‌های هیدروکسیل کششی، کربونیل، هیدروکسیل خمشی و اپوکساید هستند که سنتز موفقیت آمیز نانوذرات GO را توسط طیف‌سنجی انتقال مادون قرمز (FTIR) تایید می‌کند. جابجایی دو پیک 230 و 250 نانومتر در GO به 261 و 360 نانومتر در GO-ATMP نشان‌دهنده احیای موفقیت‌آمیز اکسید گرافن توسط مولکول‌های ATMP است. سپس مقاومت به خوردگی پوشش حاوی GO-ATMP با استفاده از آزمون-های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و پلاریزاسیون ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که بازدارنده ATMP خواص مقاومت به خوردگی پوشش حاوی GO-ATMP را بهبود می‌بخشد و چگالی جریان خوردگی 50 درصد کاهش یافته است. پس از جذب موفق بازدارنده روی صفحات GO، پوشش هیبریدی-سیلانی حاوی GO-ATMP بر روی ورقه‌های آلیاژ آلومینیوم 2024 اعمال شد. خواص مقاومت به خوردگی پوشش‌ها با استفاده از آزمون‌های EIS و پاشش مه نمکی نشان داد که استفاده از GO-ATMP در پوشش، به دلیل محدود کردن دسترسی محیط خورنده به سطح فلز، مقاومت به خوردگی و خواص محافظت کنندگی آن‌ها را بهبود می‌دهد. رهایش هوشمند بازدارنده در هنگام نفوذ الکترولیت در ناحیه خراش پوشش با تشکیل فیلم محافظ در ناحیه خراش در تصویر SEM این نمونه مشاهده شد. این امر موجب محدود شدن واکنش‌های الکتروشیمیایی می‌شود. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

5 - عاملدار کردن و سنتز پایدار نانوکامپوزیت PET-AuNPs به روش سونوشیمی و مطالعات کمی و کیفی الکتروشیمیایی با الکترود اصلاح شده AuNPs-PET/CNT/Au
جواد مرادپور حسین پیمان حمیده روشنفکر

20.1001.1.24233226.1402.17.1.5.9

پلی اتیلن ترفتالات در صنایع مختلف کاربرد دارد، اما به دلیل فقدان گروه‌های عاملی در سطح با محدودیت کاربرد مواجه می باشد و نیازمند اصلاح سطح جهت بهبود کاربرد می‌باشد. در این پژوهش ابتدا سطح الیاف PET با گروه‌های کربوکسیلیک اسید عامل‌دار گردید. سپس، در محیط قلیایی نانوذرات چکیده کامل

پلی اتیلن ترفتالات در صنایع مختلف کاربرد دارد، اما به دلیل فقدان گروه‌های عاملی در سطح با محدودیت کاربرد مواجه می باشد و نیازمند اصلاح سطح جهت بهبود کاربرد می‌باشد. در این پژوهش ابتدا سطح الیاف PET با گروه‌های کربوکسیلیک اسید عامل‌دار گردید. سپس، در محیط قلیایی نانوذرات طلا به روش سونوشیمی بصورت پایدار بر سطح آن سنتز شد و اثر پارامتر های موثر بر اندازه و تراکم نانو ذرات بررسی و بهینه گردید (دما، توان دستگاه التراسونیک و pH). از توانایی نانوکامپوزیت PET-AuNPs برای حذف رنگ های صنعتی از محیط زیست استفاده و در حذف و اندازه گیری رنگ متیل اورانژ از محیط‌های آبی استفاده شد و اثر غلظت اولیه رنگ، زمان و pH بررسی و بهینه گردید. در اندازه‌گیری کمی الکتروشیمیایی رنگ، الکترود اصلاح شده AuNPs-PET/CNT/Au در دامنه 20 تا 60 میکرومولار دارای پاسخ خطی بود. حد تشخیص این الکترود 55 میکرومولار و اثر سرعت روبش پتانسیل بر جریان پیک و اثر pH محلول بررسی گردید. مطالعات تعادلات جذب نشان دادند که جذب از ایزوترم تمکین پیروی می‌نماید. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

6 - سنتز با روش سونوشیمی نانوکامپوزیت سولفیدروی-اکسیدآهن دوپ شده با یوروپیوم با عملکرد فتوکاتالیستی بالا در حذف آلاینده آلی رنگی
شیرین کلانتری علی شکوه فر

20.1001.1.24233226.1402.17.1.6.0

در این تحقیق هدف سنتز نانوکامپوزیتی با خاصیت فتوکاتالیستی بالا و قابلیت جدایش مغناطیسی به ترتیب به منظور تخریب آلاینده آلی و استفاده مجدد است. بدین ترتیب نانوکامپوزیت سولفیدروی-اکسیدآهن دوپ شده با یوروپیوم با روش سونوشیمی سنتز شد که روشی آسان و کم هزینه است. فتوکاتالیست چکیده کامل

در این تحقیق هدف سنتز نانوکامپوزیتی با خاصیت فتوکاتالیستی بالا و قابلیت جدایش مغناطیسی به ترتیب به منظور تخریب آلاینده آلی و استفاده مجدد است. بدین ترتیب نانوکامپوزیت سولفیدروی-اکسیدآهن دوپ شده با یوروپیوم با روش سونوشیمی سنتز شد که روشی آسان و کم هزینه است. فتوکاتالیست بعد از آماده سازی با روش های آنالیز پراش سنجی پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM)، طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDS)، طیف سنجی فوتولومینسانس (PL)، طیف نورسنج UV ارزیابی شد. قابلیت جدایش مغناطیسی فتوکاتالیست در حضور آهنربا بررسی شد و درصد بالایی از فتوکاتالیست جذب آهنربا شد، بنابراین قابلیت استفاده مجدد امکان پذیر می باشد. عملکرد فتوکاتالیستی در حضور نانوکامپوزیت سنتز شده برای تخریب رنگ ردامین-بی تحت نور UV-C و مرئی بررسی شد، نتایج بازده تخریب 81% و 78% به ترتیب در حضور لامپ UV-C بعد از 3 ساعت تابش و لامپ مرئی بعد از 1 ساعت تابش را نشان داد. به علاوه آزمایش پایداری و استفاده مجدد نشان داد که نانوکامپوزیت همچنان بعد از 3 سیکل ظرفیت فتوکاتالیستی خود را حفظ می کند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

7 - مطالعه اثر میدان مغناطیسی بر زبری سطح قطعه‌کار در ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی ماده مرکب آلومینیوم 413 تقویت شده با آلومینا
احمدرضا میزبانی سیداحسان میرمحمدصادقی علی مختاریان

20.1001.1.24233226.1402.17.1.7.1

در این پژوهش، تأثیر پارامترهای ورودی ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی بر روی زبری سطح قطعه‌کار از جنس ماده مرکب A413 تقویت شده با %5/2 Al2O3،‬ در دو حالت با حضور میدان مغناطیسی و بدون وجود میدان مغناطیسی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. تحقیق ارائه شده با رویکرد طراحی آزمای چکیده کامل

در این پژوهش، تأثیر پارامترهای ورودی ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی بر روی زبری سطح قطعه‌کار از جنس ماده مرکب A413 تقویت شده با %5/2 Al2O3،‬ در دو حالت با حضور میدان مغناطیسی و بدون وجود میدان مغناطیسی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. تحقیق ارائه شده با رویکرد طراحی آزمایشات به روش تاگوچی بر مبنای آرایه متعامد L9 و تکنیک سطوح تکراری به انجام رسیده است. پارامترهای ورودی این آزمایشات شامل ولتاژ (دو سطحی)، شدت‌جریان (سه سطحی)، زمان روشنی پالس (سه سطحی) و زمان خاموشی پالس (سه سطحی) در نظر گرفته شده است. نتایج آزمایشات نشان دهنده کاهش زبری سطح ماشینکاری شده تا 32 درصد در حضور میدان مغناطیسی می باشد. تحلیل نتایج شامل تعیین نمودار‌های نسبت سیگنال به نویز متناظر با هر یک از پارامترهای ورودی و آنالیز واریانس توسط نرم‌افزار Minitab صورت گرفته است. نتایج بدست آمده گویای بهبود کیفیت سطح قطعه‌کار در حضور میدان مغناطیسی در مقایسه با شرایط ماشین‌کاری بدون وجود میدان مغناطیسی است. همچنین برمبنای نتایج حاصل از آنالیز واریانس در هر دو حالت مذکور، شدت جریان مؤثرترین پارامتر ورودی بر روی زبری سطح قطعه‌کار از جنس ماده مرکب A413 تقویت شده با %5/2 Al2O3،‬ تعیین شده است. پرونده مقاله

XML

فهرست مقالات