Carbon bonded alumina foam filters have been successfully using for steel melt filtration. Enhancement of the filtration capacity of Al2O3-C foam filters is a key factor in order to make them applicable to be used for large steel casting parts or continuous casting of steel. In the present study, filtration performance of hercynite coated carbon bonded alumina foam filters containing 1 Wt.% of nano-TiO2 were evaluated by the exposure to an Al-killed 304 low carbon stainless steel melt. Successful impingement of steel melt into the filters revealed the filter structure strength and effectiveness under casting temperature and molten metal exposure conditions. Microstructural investigations using a field emission scanning electron microscope (FESEM) equipped with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analysis of the active hercynite coated filter surfaces after steel melt filtration revealed the entrapment of the oxide inclusions from the steel melt on the surface of the filter. In addition, filtration mechanisms for whiskers and dendritic Al2O3, and hercynite inclusions at different Al/oxygen activity conditions of the steel melt were proposed. To this end, the feasible potential for the application of hercynite coated Al2O3-C filters for low and ultra-low carbon steel casting processes could be promising. Manuscript profile

دیرگدازهای منیزیا- گرافیت، بدلیل خواص مناسب که عمدتاً به حضور گرافیت و اتصال کربنی و تطابق بهینه منیزیا با شرایط فولادسازی ارتباط می یابد؛ کاربرد وسیعی در صنعت فولاد یافته است. از عمده معایب این دسته دیرگدازها، عدم اتصال مناسب در درجه حرارت بالا می باشد. در کار تحقیقاتی حاضر سعی گردیده با استفاده از منیزیای فیوزد، گرافیت و نیتریده کردن سیلیسیم در اتمسفر ازت، فاز نیتریدی تشکیل و تاثیر آن بر خواص فیزیکی، مکانیکی، آنالیز فازی و ریز‌‌ساختاری بررسی گردد. نتایج نشان داد که حضور همزمان فازهای فورستریت و نیترید سیلیسیم باعث ایجاد خواص بهینه ترمومکانیکی در دیرگدازهای منیزیا-گرافیت می گردد و استحکام فشاری24Kn/mm2 را در نمونه بهینه میتوان مشاهده نمود. Manuscript profile

پژوهش حاضر در ارتباط با بررسی هدایت الکتریکی نانو کامپوزیت RGO-ZnO-TiO2 در مقایسه با نانو کامپوزیت RGO_ZnO می باشد. در راستای انجام این پژوهش ابتدا گرافن اکساید با استفاده از روش هامر اصلاح شده سنتز و جهت تبدیل به گرافن اکساید احیاشده (RGO) تحت نور UV و دما قرار گرفت.سنتز نانو ذرات TiO2 و ZnO توسط روش سل ژل انجام شد. جهت مشخصه یابی نانو ذرات سنتز شده،این نانو ذرات تحت آنالیز فازی XRD،DRSUV و FTIR قرار گرفتند و سنتز این نانو ذرات به خوبی اثبات گردید. جهت آماده سازی نمونه ها با استفاده از روش غوطه وری،نانو ذراتRGO ، ZnO وTiO2 به ترتیب بر روی شیشه FTO پوشش داده شدند و میزان باند گپ توسط روش تاک پلات و هدایت الکتریکی با استفاده از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی محاسبه ودو نمونهRGO-ZnO با RGO-ZnO-TiO2 مقایسه گردید. نتایج حاصل از مقایسه این دو نمونه نشان داد افزودن نانو ذرات TiO2به نانو کامپوزیت RGO-ZnO باعث کاهش باند گپ از 22/3 به 11/3 و افزایش مقاومت از 104*8/2 اهم به104 *76/5 اهم می گردد.با بررسی سطوح انرژی نانو ذرات ZnO,RGO,TiO2 ، علت این افزایش مقاومت به بالاتربودن سطح انرژی ZnO نسبت به TiO2 و عدم توانایی الکترون در غلبه بر این سدپتانسیل در عدم حضور نور UV نسبت داده شده و قرار دادن این نمونه تحت نور UV و کاهش شدید مقاومت تائیدی بر این مکانیزم می باشد. Manuscript profile

در این مطالعه نانو ذرات مرکب CdO - NiFe2O4 از طریق هم رسوبی تهیه گردید. دو متغیر روش سنتز به ترتیب، شیب دمایی رسیدن به دمای عملیات C°500 شامل C/sec°10، C/sec°35 و C/sec°60 و فشار اکسیژن خالص به‌عنوان اتمسفر عملیات بـه مدت 1 ساعت در psi 5/0، psi1 و psi5/1 می بـاشد. به‌این‌ترتیب 9 نمونه به دست می آید که در بین آن ها، نمونه با بهترین پاسخ حسگری به فرمالدئید، مورد مطالعه ساختاری قرار گرفت. برای بررسی ساختار این نانو ذرات، از آزمایش های پراش پرتوایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و طیف نشری فلوئورسانس پرتوایکس استفاده شده است. آزمون پراش پرتوایکس، تشکیل فازهای فریت نیکل و اکسید کادمیم را تائید می‌کند. آزمایش های میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری، نانو ساختار بودن فریت نیکل و اکسید کادمیم را تائید می نماید. آزمایش طیف نشری فلوئورسانس پرتوایکس، نسبت فرمولی ارائه شده CdO - NiFe2O4 را تائید می کند. خاصیت حسگری CdO - NiFe2O4 در برابر گاز فرمالدئید، در دمای 50 درجه سانتی گراد بررسی شد. برای آزمون حساسیت پذیری نانو حساسه ها از یک سیستم آزمایشگاهی با قابلیت کنترل دما و رطوبت با حجم 5 لیتر بهره گرفته شد. این سیستم مجهز به یک گرم کن حساسه با کنترل دما برای گرم کردن حساسه ها می باشد. برای نانو حساسه با بهترین پاسخ به فرمالدئید، رابطه بین غلظت گاز (از ppm10 تا ppm200) و تغییر مقاومت نانو حساسه مورد بررسی قرار گرفته و به صورت خطی به دست آمد. Manuscript profile

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. Manuscript profile

یک روش برای تولید نانوبیوکامپوزیت Mg-3Zn-1Mn روش متالورژی پودر می‌باشد. پس از تهیه آلیاژ به روش آسیاب‌کاری، استحکام دهی طی فرآیند تف‌جوشی انجام می‌گیرد. شرط حصول به استحکام و بالطبع مقاومت خوردگی بالای نمونه‌های تف‌جوش داده شده توزیع یکنواخت عناصر روی و منگنز در زمینه منیزیم و کاهش حداکثری اندازه ذرات برای افزایش سطح می‌باشد. در این تحقیق تحت شرایط معین، فرآیند آسیاب‌کاری برای تولید این نانوکامپوزیت انجام گرفته است. بررسی نتایج XRD برای نمونه‌ها بیانگر زمان بهینه آسیاب کاری ۲۵ ساعت می‌باشد. در این زمان اندازه دانه‌ها ۲۷ میکرومتر و اندازه کریستالیت ها ۲۴ نانومتر محاسبه گردید. بررسی نتایج XRD،XRF،TEM،HR-TEM،SEM و FE-SEM برای نمونه‌ها بیانگر توزیع یکنواخت ذرات روی و منگنز در زمینه منیزیم و تأییدکننده کاهش اندازه ذرات در حد نانو و شکل کروی برای محصول نانوبیوکامپوزیت می‌باشد. Manuscript profile

روش رویه پاسخ، مجموعه‌ای از تکنیک های آماری برای طراحی آزمایشات، مدل‌سازی و بررسی اثر فاکتورها بر نتایج و در نهایت بهینه‌سازی فرآیند است. در این تحقیق جهت انتخاب داربست بهینه کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت و دیوپساید، از روش طراحی آزمایش مرکب مرکزی استفاده شده است. این روش با در نظر گرفتن محدوده مشخص برای سه فاکتور مؤثر (درصد هیدروکسی آپاتیت، درصد روانساز و دمای عملیات حرارتی) و تعیین پاسخ مناسب که میزان تخلخل داربست‌ها است، ۲۰ حالت پیشنهادی برای ساخت داربست کامپوزیتی را ارائه داده که پس از ساخت و تعیین درصد تخلخل، حالت بهینه برای ساخت داربست کامپوزیتی، ۵۷/۷۷ درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت، (۴۳/۲۲ درصد وزنی دیوپساید) ۶۴/۰ درصد وزنی روانساز (سدیم تری پلی فسفات) و دمای عملیات حرارتی ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد انتخاب گردید. برای تائید قدرت پیش‌بینی مدل‌ به‌دست‌آمده آزمایش‌هایی تحت شرایط بهینه معرفی شده توسط روش طراحی مرکب مرکزی انجام گرفت و نتایج تخلخل سنجی به روش ارشمیدس نشان داد که ۰۹۴/۰ درصد اختلاف بین پاسخ (تخلخل) به‌دست‌آمده و پیش‌بینی شده توسط مدل وجود دارد. همچنین نتایج XRD، FTIR و SEM تأییدکننده این است که نمونه داربست ساخته شده با روش رویهپاسخ یک نمونه ایده آل جهت استفاده در مهندسی بافت استخوان است. به‌طورکلی با توجه به نتایج این تحقیق، روش رویه پاسخ می‌تواند، ابزاری سودمند برای بهینه‌سازی داربست‌های کامپوزیتی در مهندسی بافت باشد. Manuscript profile

اصلاح سطح کاشتنی با ایجاد بافت سطحی لیزری بهترین روش شناخته شده برای افزایش چسبندگی است. بهترین الگوی بافت سطحی لیزری هنوز ناشناخته است. به منظور بررسی ویژگیهای دیگری از الگوی جدید پیشنهادی نویسندگان، در این پژوهش ابتدا بافتهای جدید خطوط متقاطع با زاویه های 0، 15، 30، 45، 60، 75 و 90 درجه روی سطح آلیاژ Ti6Al4V با استفاده از لیزر پالسی Nd:YAG ایجاد گردید. سپس زاویه تماس قطرات آب به دو روش 1- ثبت و آنالیز تصویر قطره و 2– بکارگیری معادلات اکسترند و مون اندازه گیری شد. قطره‌های آب در دو حجم μlit 1 و μlit 25 انتخاب شدند. با استفاده از میکروسکوپ متالورژی، SEM ، بکارگیری معادلات ونزل و کسی و رسم نمودارهای مربوطه، تاثیر زاویه بین خطوط، ارتفاع، جدایی و پهنای ستون‌های بافت سطحی بر زاویه تماس قطره بررسی شد. مدل کلاسیکی ترشوندگی بافت ها تعیین شد. نتایج نشان داد برای قطره با حجم μlit 1 زاویه تماس در هر دو روش تقریبا ثابت و مستقل از زاویه خطوط متقاطع است که سازگاری خوبی با نتایج تحقیقات قبلی دارد. برای قطره با حجم μlit 25 زاویه تماس در هر دو روش متغیر و وابسته به زاویه خطوط متقاطع می‌باشد. مدل کلاسیک ترشوندگی بافت ها در هر دو حجم قطره منطبق بر مدل ونزل می‌باشد. Manuscript profile

دیرگدازهای پایه آلومینا-کربن به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی منحصربه فرد خود به طور گسترده به عنوان دریچه کشویی و شرود نازل... در صنعت مورد استفاده قرارمی گیرد. در این تحقیق تاثیر افزودنی های آلومینا‌ی (نانو و مزوپور) و کامپوزیت آنها به همراه نانو لوله کربنی دردیرگدازهای آلومینا –کربن مورد بررسی قرار گرفت.در این راستا،مزوپورآلومینا با روش سل-ژل سنتز شد.سپس مزوپور آلومینا و نانو آلومینا به نانو لوله کربنی عاملدار جهت تهیه نانو کامپوزیت اضافه گردید.جهت توزیع نانو افزودنی ها،مقادیر1.5-0.5 Wt% به جزءریزدانه اضافه شد و پس از آن با ذرات درشت موجود در بدنه آلومینا-کربن مخلوط گردید. در ادامه جهت بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه ها تحت پرس با فشارMPa150 شکل دهی و تحت بستر کک در دمای ℃200 با ماندگار 6hr تمپر و در دمای℃ 1450 به مدت 2hr در محیط احیایی تحت کک پخت داده شدند. چگالی ظاهری(DIN 993-1)، تخلخل ظاهری(DIN 993-1) و استحکام فشاری سرد(993-5 DIN 993-7) بر اساس استانداردها تعیین گردید و جهت تحلیل ریز ساختار و آنالیز فازی از SEM و XRD استفاده شد. نتایج نشان داد که نمونه حاوی 1Wt% کامپوزیت نانو آلومینا-نانو لوله کربنی چند دیواره دارای بالاترین استحکام فشاری سرد در حدودMPa 137 و نمونه با 1.5Wt% مزوپور آلومینا کمترین استحکام فشاری سرد در حدودMPa 94 را دارد. بهبود خواص مکانیکی می تواند با تشکیل بیشتر SiC درحضور Al2O3- MWCNT توسط مکانیزم بخار-جامد مرتبط باشد.دلیل اصلی کاهش خواص مکانیکی با استفاده از افزودنی های مزوپور می‌تواند به محدودیت واکنش گاز-جامد کمتر تشکیل شدن SiC در فاز زمینه ارتباط داده شود. Manuscript profile