-
المقاله
1 - بررسی تاثیر افرودنیهای پلی وینیل الکل، نانو سیلیکا کلوییدی و نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت بر نانوکامپوزیت کلسیم سیلیکاتی و تعیین مقدار بهینه آنها با استفاده از مدل آماری تاگوچیفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , العدد 1 , السنة 11 , بهار 1399Nano Fast Cement (NFC) یک سیمان با زمان گیرش بسیار پایین برای ترمیم کانال ریشه دندان به عنوان جایگزینی برای Mineral Trioxide Agregate(MTA) است. ضعف این ماده ترمیم کننده جدید دندان، کارپذیری یا چسبندگی ضعیف و مقاومت فشاری و خمشی پایین است. برای رفع این مشکلات، در این پژو أکثرNano Fast Cement (NFC) یک سیمان با زمان گیرش بسیار پایین برای ترمیم کانال ریشه دندان به عنوان جایگزینی برای Mineral Trioxide Agregate(MTA) است. ضعف این ماده ترمیم کننده جدید دندان، کارپذیری یا چسبندگی ضعیف و مقاومت فشاری و خمشی پایین است. برای رفع این مشکلات، در این پژوهش سعی شده با اضافه کردن افزودنی هایی از جمله پلی وینیل الکل (PVA)، نانو سل سلیکا و نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت خواص فیزیکی، مکانیکی، زیست فعالی و زیست سازگاری NFC را بهبود دهیم. بنابراین هدف از این تحقیق، تولید نوع جدیدی از نانوکامپوزیت کلسیم سیلیکاتی، با زمان گیرش پایین، کارپذیری مناسب و استحکام فشاری و خمشی بالا است این نانو کامپوزیت با مخلوط کردن پودر NFC، نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت، نانو سل سیلیکا و پلی وینیل الکل ساخته شد و اثر سه افزودنی بر خواص فیزیکی و مکانیکی NFC بررسی شد، با استفاده از روش طراحی تاگوچی، تاثیر سطوح مختلف مواد افزودنی و مقدار بهینه درصد هر افزودنی برای داشتن نانو کامپوزیتی با استحکام فشاری و خشمی بالا، زمان گیرش پایین و کارپذیری یا چسبندگی مناسب تعیین شد و با توجه به نتایج طراحی تاگوچی موثرترین فاکتور بر خواص مکانیکی نانو کامپوزیت تولید شده پلی وینیل الکل است که سطح سه(6درصد) آن بیشترین مقدار سیگنال به نویز را دارد و نشان دهنده این است که سطح بهینه برای این فاکتور، سطح سه است. همچنین برای فاکتور نانوذرات هیدروکسی آپاتیت مقدار سیگنال به نویز تمامی سطوح تقریبا نزدیک به یکدیگر است که نشان دهنده این است که این فاکتور تاثیر زیادی بر خواص مکانیکی ندارد و با توجه به نتایج آزمون زمان گیرش موثرترین فاکتور بر زمان گیرش NFC، نانو سلیکا کلوییدی است که سطح بهینه برای این فاکتور، سطح 2(5/0درصد وزنی نانو سیلیکا) است. به این ترتیب درصد بهینه برای تولید نانو کامپوزیتی با بالاترین استحکام و کمترین زمان گیرش و کارپذیری مناسب، 6 درصد پلی وینیل الکل است و نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت تاثیر قابل توجهی بر خواص فیزیکی و مکانیکی NFC ندارد. تفاصيل المقالة -
المقاله
2 - تحلیل اجزای محدود اعمال راهبرد کنترل توان در فرآیند سخت گردانی استحاله ای سطحی در مجاورت ناپیوستگی در عمق نمونهفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , العدد 5 , السنة 7 , زمستان 1395این پژوهش به تحلیل اجزای محدود فرآیند سخت گردانی استحالهای سطحی در مجاورت ناپیوستگی در عمق نمونه به صورت حرارتی و متالورژیکی به کمک نرم افزار اجزای محدود ABAQUS میپردازد. به منظور پیش بینی جزء حجمی فازهای ایجاد شده و سختی نهایی در حین سرمایش پیوسته، از یک زیر روال که أکثراین پژوهش به تحلیل اجزای محدود فرآیند سخت گردانی استحالهای سطحی در مجاورت ناپیوستگی در عمق نمونه به صورت حرارتی و متالورژیکی به کمک نرم افزار اجزای محدود ABAQUS میپردازد. به منظور پیش بینی جزء حجمی فازهای ایجاد شده و سختی نهایی در حین سرمایش پیوسته، از یک زیر روال که به وسیله کاربر براساس مدل سینتیکی Kirkaldy تعریف گردیده است در گردش اطلاعات نرم افزار استفاده شد. افزون برآن، تاثیر راهبرد کنترل توان و اعمال محیط خنک کننده در سطح ناپیوستگی بررسی گردید. بر اساس نتایج بدست آمده، این راهبردها که بر مبنای کنترل توان ورودی منبع حرارتی است، امکان دستیابی به یک تاریخچه حرارتی یکنواختتر را در سطح میسر میکنند. با این وجود، با توجه به اینکه اعمال این راهبرد، قادر به کنترل نرخ سرمایش در اطراف ناپیوستگیها نمیباشد، استفاده از یک محیط سرد کننده با قدرتی بهینه جهت دستیابی به یک لایه یکنواخت سخت شده در عمق نمونه به همراه این راهبردها ضروری است. تفاصيل المقالة -
المقاله
3 - مقایسه خواص مکانیکی آلومینیوم خالص تجاری با کامپوزیت هیبریدی Al-1% Vol Mg-1% Vol SiC پس از فرآیند اتصال نوردی تجمعی (ARB)فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , العدد 5 , السنة 5 , زمستان 1393فرآیند اتصال نوردی تجمعی به عنوان یک روش تغییر شکل شدید برای تولید ورقهای کامپوزیتی با ریزساختار فوق ریزدانه مورد استفاده قرار گرفته است. این روش دارای دو مرحله اصلی شامل اضافه کردن ذرات بین ورقها و توزیع ذرات در زمینه و تولید ریزساختاری فوق ریز دانه بوس أکثرفرآیند اتصال نوردی تجمعی به عنوان یک روش تغییر شکل شدید برای تولید ورقهای کامپوزیتی با ریزساختار فوق ریزدانه مورد استفاده قرار گرفته است. این روش دارای دو مرحله اصلی شامل اضافه کردن ذرات بین ورقها و توزیع ذرات در زمینه و تولید ریزساختاری فوق ریز دانه بوسیله تکرار مراحل فرآیند، میباشد در این پژوهش از فرآیند ARB به منظور تولید کامپوزیتهای هیبریدی Mg-SiC-Al استفاده شده است. در این راستا در مرحله اول کامپوزیت SiC Al-1% Vol Mg-1% Vol توسط فرآیند اتصال نورد تجمعی ساخته شد. همچنین فرآیند ARBبر آلومینیوم خالص1050 جهت مقایسه با کامپوزیت تولیدی اعمال شد. خواص مکانیکی کامپوزیتهای تولیدی و نیز آلومینیوم خالص تولیدشده توسط فرآیند ARB توسط آزمون کشش و ریز سختی سنجی، مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که آلومینیوم خالص استحکام کششی نهایی آلومینیوم ARB شده و کامپوزیتAl-Mg-SiC تولیدشده با افزایش تعداد پاس فرآیندARB افزایش مییابد. اگرچه انعطاف پذیری کامپوزیت تولید شده و آلومینیوم خالص پس از اعمال مرحله اول فرایند ARB به شدت کاهش یافته و سپس با افزایش مراحل فرایند ARB به میزان جزئی افزایش مییابد. تفاصيل المقالة -
المقاله
4 - تحلیل اجزای محدود آزمون سختی پذیری استاندارد بر روی فولاد S355 با استفاده از مدل کینتیکی Machnienkoفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , العدد 1 , السنة 5 , بهار 1394در این تحقیق تحلیل اجزای محدود آزمون سختی پذیری استاندارد، بصورت حرارتی و متالورژیکی با استفاده از نرم افزار اجزای محدود ABAQUS انجام گرفت. به این منظور زیر روال مناسب بر مبنای مدل کینتیکی Macknienko که قادر به پیشبینی میزان جزء حجمی و سختی فازهای ایجاد شده در حین أکثردر این تحقیق تحلیل اجزای محدود آزمون سختی پذیری استاندارد، بصورت حرارتی و متالورژیکی با استفاده از نرم افزار اجزای محدود ABAQUS انجام گرفت. به این منظور زیر روال مناسب بر مبنای مدل کینتیکی Macknienko که قادر به پیشبینی میزان جزء حجمی و سختی فازهای ایجاد شده در حین سرمایش پیوسته است، تعریف و در گردش اطلاعات دادههای نرم افزار بکار گرفته شد. نتایج بدست آمده از تحلیل اجزای محدود با نتایج آزمایشگاهی استخراج شده از منابع معتبر و همچنین مدل متالورژیکی بکار رفته در نرم افزار تجاری JMATPRO مقایسه گردید. این نتایج نشان از دقت بالاتر مدل Machnienko نسبت به مدل بکار رفته در نرم افزار تجاری JMATPRO دارد که علت این امر را میتوان در تعریف دقیقتر شرایط استحاله در این مدل و خصوصی سازی مدل بر اساس نتایج آزمایشگاهی ماده مورد نظر در این روش جستجو نمود.
تفاصيل المقالة -
المقاله
5 - بررسی توانایی حفاظت از تداخل امواج الکترومغناطیس در نانوکامپوزیتهای اپوکسی-گرافنفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , العدد 2 , السنة 5 , تابستان 1394زمانی که وسایل و تجهیزات الکترونیکی در معرض تابشهای الکترومغناطیس از یک منبع ناخواسته درمحدوده فرکانسهای مشابه با فرکانسهای کاری آنها و با شدت زیاد قرار میگیرند، تداخل امواج الکترومغناطیس ایجاد شده و باعث وقفه یا کاهش عملکرد موثر در این تجهیزات میشود. حفاظت از تداخ أکثرزمانی که وسایل و تجهیزات الکترونیکی در معرض تابشهای الکترومغناطیس از یک منبع ناخواسته درمحدوده فرکانسهای مشابه با فرکانسهای کاری آنها و با شدت زیاد قرار میگیرند، تداخل امواج الکترومغناطیس ایجاد شده و باعث وقفه یا کاهش عملکرد موثر در این تجهیزات میشود. حفاظت از تداخل امواج الکترومغناطیس، فرآیند رسیدن به حد مطمئن تضعیف این امواجبهوسیله انعکاس و جذب آنها به ترتیب در سطح و درون مواد محافظ میباشد. در این تحقیق توانایی حفاظت نانوکامپوزیتهای اپوکسی-گرافن مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا گرافن سنتز و مشخصه یابی شد و نانوکامپوزیتهای اپوکسی-گرافن تا 3 درصد وزنی بوسیله فرآیند ریختهگری ساخته شدند. سپس توانایی حفاظت از تداخل امواج الکترومغناطیس آنها در محدوده فرکانس 8 تا 12 گیگاهرتز (باندX) تعیین و بررسی شد. نتایج نشان دادند که این نانوکامپوزیتها توانایی حفاظت از تداخل امواج الکترومغناطیس را دارند به گونه ای که حفاظت از تداخل امواج الکترومغناطیس درنمونه wt%3 گرافن، dB3/22 در فرکانس GHz12و dB6/17در فرکانس GHz8 اندازهگیری شد. مکانیزم غالب در حفاظت از تداخل امواج الکترومغناطیس در محدوده فرکانس و درصدهای گرافن مورد بررسی، مکانیزم جذب است. به گونه ای که در نمونه wt%3 گرافن، 7/89 درصد در فرکانس GHz12و 8/81 درصد در فرکانس GHz8 مربوط به آن است. از این جهت، این نانوکامپوزیتها میتوانند گزینهای مناسب بهعنوان ماده جاذب امواج الکترومغناطیس نیز باشند. تفاصيل المقالة -
المقاله
6 - بررسی ریزساختار و سختی کامپوزیت سطحی AA5086(H116)/ZrO2 و کامپوزیت هیبریدی سطحی AA5086(H116)/ZrO2/Gr ساخته شده توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشیفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , العدد 1 , السنة 6 , بهار 1395دراین پژوهش، کامپوزیت سطحی توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی بر روی تسمه از نوع آلیاژ آلومینیوم 5086 با ذرات تقویت کننده زیرکونیا ایجاد شد. همچنین اثر نسبت ترکیبی پودرهایZrO2/Graphite بر ریزساختار و س أکثردراین پژوهش، کامپوزیت سطحی توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی بر روی تسمه از نوع آلیاژ آلومینیوم 5086 با ذرات تقویت کننده زیرکونیا ایجاد شد. همچنین اثر نسبت ترکیبی پودرهایZrO2/Graphite بر ریزساختار و سختی کامپوزیت هیبریدی سطحی ایجاد شده برروی آلیاژ فوق، توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی بررسی شد. به منظور انجام فرآیند، ابزاری از جنس فولاد گرمکارH13 و با پین به شکل مخروط ناقص استفاده شد. در این میان فرآیند به وسیله دستگاه فرز با سرعت چرخشی RPM1250 و سرعت انتقالی (mm/min)50 بر روی نمونهها انجام شد. ریزساختار مواد در مناطق گوناگون با میکروسکوپ نوری و نحوه توزیع ذرات به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. سختی لایه کامپوزیت تولید شده نیز با روش سختی سنجی ویکرز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که انجام فرآیند اصطکاکی اغتشاشی موجب اصلاح ساختار دانهها شده و هم چنین با افزایش تعداد مراحل فرآیند تا سه مرحله در تولید کامپوزیت سطحی، توزیع ذرات تقویت کننده زیرکونیا در زمینه یکنواختتر خواهد شد. شایان ذکر است که با تولید کامپوزیت هیبریدی سطحی با نسبت حجمی (15%ZrO2/15%Gr)، بالاترین میزان سختی حاصل میشود. همچنین آنالیز فازی توسط پراش پرتوی ایکس برای ارزیابی فازهای تشکیل شده در ناحیه اغتشاشی بر روی نمونه ها صورت گرفت. نتایج نشان داد که واکنش خاصی بین زمینه آلومینیومی و ذرات تقویت کننده، طی سه مرحله فرآیند اصطکاکی اغتشاشی رخ ندادهاست. تفاصيل المقالة