-
مقاله
1 - سنتز نانوذرات اکسید روی دوپ شده توسط نقره به روش سل-ژل پکینی و مشخصهیابی و بررسی خواص فوتوکاتالیستی انهافرآیندهای نوین در مهندسی مواد , شماره 5 , سال 12 , زمستان 1397اکسید روی (ZnO)نیمه هادی اکسیدی است که خواص فوتوکاتالیستی داشته و قابلیت تجزیه مواد آلی و تصفیه پساب های صنعتی را دارا می باشد. در این تحقیق نانوذرات اکسیدروی دوپ شده با درصدهای متفاوت نقره (Ag) به روش سل-ژل پکینی برای بررسی خواص فوتوکاتالیستی سنتز گردید. نانو ذرات به د چکیده کاملاکسید روی (ZnO)نیمه هادی اکسیدی است که خواص فوتوکاتالیستی داشته و قابلیت تجزیه مواد آلی و تصفیه پساب های صنعتی را دارا می باشد. در این تحقیق نانوذرات اکسیدروی دوپ شده با درصدهای متفاوت نقره (Ag) به روش سل-ژل پکینی برای بررسی خواص فوتوکاتالیستی سنتز گردید. نانو ذرات به دلیل داشتن نسبت سطح به حجم بالا می توانند خواص فوتوکاتالیستی بهتری از خود نشان دهند. همچنین افزودن فلزات نجیب به نیمه هادی می تواند مانع از باز ترکیبی جفت الکترون –حفره گردد. نمونه های سنتز شده حاوی 0/6، 1/8، 3/1 و 6/2 درصد وزنی نقره بودند. نمونه های بدست امده توسط طیف سنج UV-Vis، پراش اشعه X (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ گسیل میدانی (FESEM)، و طیف سنجی فوتولومینسانس(PL) مشخصه یابی گردیدند. در نهایت از نمونه های سنتز شده نسبت به زمان تست فوتوکاتالیستی در برابر متیلن آبی به انجام شد. با توجه به نتایج مشاهده گردید با دوپ نمودن نقره اندازه ذرات اکسید روی کاهش می یابد همچنین با افزودن نقره به نانوذرات ZnO تا حدود 1/8 درصد وزنی کاهش محسوسی در شدت فوتولومینسانس نمونه ها در محدوده فرابنفش ایجاد شده که نشان دهنده کاهش نرخ بازترکیبی الکترون-حفره و به دنبال ان افزایش نرخ فوتوکاتالیستی نمونه ها می باشد. تکرارپذیر بودن خصلت رنگبری فوتوکاتالیست سنتز شده بوسیله تکرار سه سیکل فوتوکاتالیستی بر روی نمونه دوپ شده با 1/8 درصد وزنی نقره انجام شد، مشاهده گردید که راندمان کاتالیست سنتز شده کاهش چشمگیری نداشته و این نشان دهنده پایداری فوتو کاتالیست سنتز شده است. پرونده مقاله -
مقاله
2 - سنتز فروسیال فریت روی و بررسی خواص مغناطیسی و رئولوژیکی آنفرآیندهای نوین در مهندسی مواد , شماره 1 , سال 16 , بهار 1401در این پژوهش ابتدا با استفاده از روش همرسوبی و با اضافه کردن روی به فریت آهن در مقادیر مختلف نانوذرات فریت روی سنتز گردید. سپس نانوذرات سنتز شده با استفاده از اولئیک اسید و پلی اتیلن گلایکول عامل دار شده و با استفاده از سه سیال آب، روغن موتور و اتیلن گلایکول فرو سیالها چکیده کاملدر این پژوهش ابتدا با استفاده از روش همرسوبی و با اضافه کردن روی به فریت آهن در مقادیر مختلف نانوذرات فریت روی سنتز گردید. سپس نانوذرات سنتز شده با استفاده از اولئیک اسید و پلی اتیلن گلایکول عامل دار شده و با استفاده از سه سیال آب، روغن موتور و اتیلن گلایکول فرو سیالهای متفاوت تهیه شد و خواص مغناطیسی و رئولوژیکی آنها با یکدیگر مقایسه گردید. برای بررسی ساختاری و مورفولوژی ذرات سنتز شده از آنالیز اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. خواص مغناطیسی نانو ذرات و فروسیال ها با استفاده از مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) اندازهگیری گردید. پیوند بین سطح ذرات و ترکیبات پایدارکننده سطحی به کمک روش طیفسنج مادونقرمز (FTIR) و پایداری سیالها و رئولوژی آنها به ترتیب به روش رسوبگذاری و رئومتر بررسی شدند. نتایج تحقیق نشان داد توزیع مجدد کاتیون های آهن و روی در مکان های چهار وجهی و هشت وجهی می تواند به طور قابلملاحظهای باعث تغییر و افزایش مغناطش اشباع1 شود. مغناطش اشباع نانوذرات فریت روی سنتز شده نسبت به فریت آهن (Fe3O4) 57 درصد افزایش را نشان دادند. نانوذرات دارای اندازه میانگین 35 نانومتر بودند. فروسیالهای با پایه روغن موتور و نانوذرات عامل دار شده توسط اولئیک اسید بیشترین پایداری و مقدار مغناطش اشباع را داشتند و در نتیجه برای بررسی خواص رئولوژیکی مورد استفاده قرار گرفتند. فرو سیالهای مورد بررسی دارای رفتار غیر نیوتنی بودند و بیشترین تغییر رفتار از حالت نیوتنی مربوط به سیال با 15 درصد حجمی از نانوذرات بود. پرونده مقاله -
مقاله
3 - ایجاد پوشش سرمت WC-Co به روش پلاسمای الکترولیتی بر روی فولاد کم کربن و بررسی خواص سایشی آنمواد نوین , شماره 2 , سال 7 , تابستان 1396در این پژوهش پوشش سرمت کاربید تنگستن – کبالت بر روی فولاد کم کربن (CK1020) با استفاده از روش پلاسمای الکترولیتی ایجاد شد. پوششهای سرمتی بر روی زیر لایه فولادی میتواند خواص تریبولوژی را تا حد بسیار زیادی بهبود بخشد. پوششهای سرمتی تولیدی با روش پلاسما چکیده کاملدر این پژوهش پوشش سرمت کاربید تنگستن – کبالت بر روی فولاد کم کربن (CK1020) با استفاده از روش پلاسمای الکترولیتی ایجاد شد. پوششهای سرمتی بر روی زیر لایه فولادی میتواند خواص تریبولوژی را تا حد بسیار زیادی بهبود بخشد. پوششهای سرمتی تولیدی با روش پلاسمای الکترولیتی علاوه بر ویژگیهای سطحی دارای مورفولوژی منحصر به فردی هستند که موجب اتصال بسیار مناسب به زیر لایه میگردند. نمونهها با اعمال جریان مستقیم و اختلاف پتانسیل 110 ولت پوشش داده شدند. مورفولوژی، سطح مقطع و سطح سایش نمونهها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز عنصری (EDS) حضور عناصر تنگستن، کربن، کبالت، آهن، را نشان داد. آزمایش سایش با استفاده از دستگاه پین روی دیسک مجهز به پینهای سایشی از جنس فولاد SAE 52100 با قطر 5 میلیمتر انجام شد که نمونههای پوشش داده شده با سرمت کاربید تنگستن - کبالت مقاومت بیشتری در برابر سایش در مقایسه با نمونه بدون پوشش از خود نشان دادند و ضریب اصطکاک از مقدار بزرگتر از یک برای نمونههای بدون پوشش به 7/. برای نمونههای پوشش داده شده کاهش یافت. همچنین، مقادیر کاهش وزن بعد از تست سایش برای نمونههای پوشش داده شده کمتر بود. بررسی میکرو ساختار سایشی نشان داد که مکانیزم غالب از نوع خراشان میباشد. پرونده مقاله -
مقاله
4 - بررسی اثر زمان سنتز همرسوبی ماده کاتدی LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 و ارزیابی ساختاری و الکتروشیمیایی آن در باتری لیتیوم-یونمواد نوین , شماره 1 , سال 13 , بهار 1401مقدمه: باتری لیتیوم-یون شامل اجزای مختلفی میباشد که در این میان کاتد جزء مهم و مؤثری در کارایی آن میباشد. تاکنون ترکیبات مختلفی بهعنوان کاتد در باتریهای لیتیوم-یون مورد استفاده قرار گرفتهاند که از میان آنها ترکیب NCA (LiNi0.8Co0.15Al0.05O2) چکیده کاملمقدمه: باتری لیتیوم-یون شامل اجزای مختلفی میباشد که در این میان کاتد جزء مهم و مؤثری در کارایی آن میباشد. تاکنون ترکیبات مختلفی بهعنوان کاتد در باتریهای لیتیوم-یون مورد استفاده قرار گرفتهاند که از میان آنها ترکیب NCA (LiNi0.8Co0.15Al0.05O2) توجه زیادی را به دلیل ظرفیت ویژه بالا و حفظ آن به خود جلب کرده است. البته ظرفیت برگشتپذیر کاربردی خیلی کمتر از مقدار تئوری میباشد که از عوامل آن در کاهش ظرفیت میتوان به مهاجرت کاتیون نیکل به لایه لیتیومی (ترکیب کاتیونی) و تخریب ساختار لایهای NCA اشاره کرد. با توجه به این مسئله سنتز مناسب این ساختار میتواند به افزایش ظرفیت و طول عمر باتری کمک کند.
روش: در این پژوهش پیش ماده Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2 با روش همرسوبی با استفاده از آمونیاک به عنوان کمپلکس دهنده برای کنترل واکنش در شرایط دمایC ˚60 و pH=12 تولید شد و سپس به روش حالت جامد و عملیات حرارتی کلسینه و تفجوشی به ترتیب در دمای 550 و ˚C800 تحت اتمسفر اکسیژن ماده کاتدی NCA سنتز گردید. برای مقایسه، سنتز پیش ماده Ni0.8Co0.15(OH)2 و سپس افزودن هیدروکسید آلومینیوم به روش حالت جامد نیز انجام شد. اثر نحوه سنتز و زمان سنتز بر نتایج الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت
یافتهها: در نمونه با مدت زمان سنتز همرسوبی 4 روز و سپس دو مرحله تفجوشی، پیکهای آندی و کاتدی در نمودار ولتامتری سیکلی به خوبی تشکیل شدند. ظرفیت و برگشت پذیری ظرفیت بهتر و همچنین مقاومت کمتر و ضریب نفوذ لیتیوم بیشتری به دست آمد.
نتیجهگیری: نتایج نشان دادند که استفاده از آمونیاک به عنوان عامل کمپلکس در سنتز همرسوبی برای یون آلومینیوم مناسب است. همچنین افزایش زمان سنتز همرسوبی به کامل شدن ساختار لایه ای و در نتیجه افزایش ظرفیت کمک میکند. انجام دو مرحله عملیات حرارتی تفجوشی نیز در کاهش ترکیب کاتیونی و افزایش ظرفیت اثرگذار است. پرونده مقاله -
مقاله
5 - تاثیر عملیات حرارتی بر فازهای تشکیل شده شیشه-سرامیک 45S5 سنتز شده در حالت پودری و قرصی شکل و بررسی زیست فعالی آنهامواد نوین , شماره 5 , سال 9 , زمستان 1397شیشه زیستی 45S5 به روش واکنش در حالت جامد با استفاده از شیشه سودالایم، کلسیم کربنات، سدیم کربنات و فسفر پنتااکسید سنتز شد. ترکیب شیشه سودالایم توسط آنالیز عنصری فلئورسانس پرتوی ایکس(XRF) تعیین شد و مقادیر مورد نیاز از سایر مواد اولیه برای رسیدن به ترکیب شیشه زیستی 45S5 چکیده کاملشیشه زیستی 45S5 به روش واکنش در حالت جامد با استفاده از شیشه سودالایم، کلسیم کربنات، سدیم کربنات و فسفر پنتااکسید سنتز شد. ترکیب شیشه سودالایم توسط آنالیز عنصری فلئورسانس پرتوی ایکس(XRF) تعیین شد و مقادیر مورد نیاز از سایر مواد اولیه برای رسیدن به ترکیب شیشه زیستی 45S5 محاسبه و به آن اضافه گردید. مخلوط پودرها به دو شکل پودر و قرص تهیه شده و تحت شرایط عملیات حرارتی مختلف (ºC800 تا ºC1000) قرار گرفت تا شیشه-سرامیک مطلوب به دست آید. با استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD) و آنالیز حرارتی افتراقی (DTA) خواص فازی و حرارتی نمونهها بررسی شد. دمای تبلور شیشه سنتز شده ºC690 تعیین شد. فازهای بلورین Ca2Na2Si3O9 و CaNaPO4 در تمام نمونهها مشاهده شد. نمونهها در محلول مشابه بدن (SBF) قرار گرفته و زیست فعالی آنها به روش برون تنی (in vitro) با ارزیابی الگوهای پراش اشعه ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. زیست فعالی نمونهها با توجه به شناسایی لایه هیدروکسی آپاتیت تشکیل شده بر روی سطوح آنها تایید گردید. نتایج نشان داد که دمای عملیات حرارتی نسبت به زمان آن تاثیر بیشتری بر تشکیل شدن فازهای بلورینه دارد و نمونهی پودریای که تحت شرایط عملیات حرارتی در دمای ºC1000 و مدت زمان 8 ساعت قرار گرفته، خواص زیست فعالی بهتری نسبت به نمونههایی که در دمای پایینتر عملیات حرارتی شدهاند دارند. پرونده مقاله -
مقاله
6 - خواص جذب نوترون کامپوزیت ژئوپلیمری حاصل از خاکستر آتشفشانی کوه تفتانمواد نوین , شماره 4 , سال 10 , پاییز 1398موادی که به عنوان جاذب نوترون مورد استفاده قرار میگیرند، باید خاصیت کند کنندگی نوترونهای سریع و همچنین جذب نوترونهای حرارتی را داشته باشند. ژئوپلیمرها از جمله موادی هستند که در سالهای اخیر جایگزین سیمانها شدهاند و از آنها جهت نگهداری زبالههای هستهای استفاده شده است. در چکیده کاملموادی که به عنوان جاذب نوترون مورد استفاده قرار میگیرند، باید خاصیت کند کنندگی نوترونهای سریع و همچنین جذب نوترونهای حرارتی را داشته باشند. ژئوپلیمرها از جمله موادی هستند که در سالهای اخیر جایگزین سیمانها شدهاند و از آنها جهت نگهداری زبالههای هستهای استفاده شده است. در این تحقیق خاصیت جذب نوترون کامپوزیت ژئوپلیمری ساخته شده از خاکستر آتشفشانی کوه تفتان مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور با افزودن ترکیبات هیدروکسید سدیم و سیلیکات سدیم به خاکستر اتشفشانی و قرار دادن آن در دمای 65 درجه سانتی گراد به مدت 24 ساعت و سپس نگه داشتن در دمای محیط به مدت هفت روز واکنش ژئوپلیمریزاسیون انجام شد. به منظور بهبود خواص جذبی ژئوپلیمر، اکسید بور و کاربید بور به میزان 10-5 درصد وزنی به ژئوپلیمر اضافه شد. بر روی نمونههای تولید شده آنالیز تفرق اشعه ایکس )XRD )و طیفسنجی تبدیل فوریه مادون قرمز )FTIR )به ترتیب به منظور بررسی فازها و پیوندهای شیمیایی بهوجود آمده صورت گرفت. همچنین آزمون استحکام فشاری برای بررسی استحکام نمونهها و آزمون جذب نوترون جهت بررسی خاصیت جذب نوترون آنها انجام گردید. نتایج به دست آمده از آنالیز XRD وجود فازهای مربوط به تشکیل ژئوپلیمر و نتایج آنالیز FTIR وجود شبکه ژئوپلیمری را تایید کرد. استحکام فشاری بیشینه 54.37 مگاپاسکال برای نمونه فاقد اکسید و کاربید بور بهدست آمد؛ اما نمونههای دارای افزودنی استحکام فشاری کمتری داشتند. آزمون جذب نوترون نیز نشان داد که نمونههای حاوی کاربید بور نسبت به نمونههای حاوی اکسید بور به دلیل داشتن عنصر کربن جذب نوترون باالتری دارند. پرونده مقاله -
مقاله
7 - تاثیر اکسیدهای نئودیم و ایتریم بر خواص ساختاری و الکتروشیمیایی کامپوزیت LiFePO4/C سنتز شده به روش حالت جامد بهمنظور کاربرد بهعنوان کاتد باتری لیتیوم یونمواد نوین , شماره 5 , سال 11 , زمستان 1399امروزه باتریهای قابل شارژ مانند باتریهای لیتیوم یون در صنایع مختلف بهکار گرفته شده است. در این باتریها مسأله مهم ایجاد چگالی انرژی و چگالی توان بالا میباشد. از جمله عوامل مؤثر بر این موضوع نوع کاتد بکار رفته در ساخت باتریهای لیتیم یون می باشد. یکی از ترکیبات مورد چکیده کاملامروزه باتریهای قابل شارژ مانند باتریهای لیتیوم یون در صنایع مختلف بهکار گرفته شده است. در این باتریها مسأله مهم ایجاد چگالی انرژی و چگالی توان بالا میباشد. از جمله عوامل مؤثر بر این موضوع نوع کاتد بکار رفته در ساخت باتریهای لیتیم یون می باشد. یکی از ترکیبات مورد توجه در سالهای اخیر ماده کاتدی LiFePO4 است. در این پژوهش ماده کاتدی LiFePO4 به روش حالت جامد از مواد اولیه (NH4)H2PO4، FeC2O4.2H2O، Li2CO3 سنتز گردید و به منظور بهبود نفوذ ضعیف یون لیتیوم و افزایش ظرفیت باتری در نرخهای بالای شارژ/ دشارژ عناصر ایتریم و نئودیم به ترکیب اضافه گردید. در این پژوهش از آنالیز TGA-DTA برای بررسی دماهای انجام واکنش تجزیه مواد اولیه و همچنین تعیین دمای سنتز ترکیب، از تصاویر SEM بهمنظور بررسی ریزساختار و مورفولوژی ذرات و از آزمونهای طیفسنجی امپدانس الکتروشیمایی، ولتامتری چرخهای و سیکلهای شارژ/ دشارژ به منظور بررسی رفتار الکتروشیمیایی نمونههای مورد آزمایش استفاده شده است. با توجه به نتایج تحقیق مشخص گردید سنتز دو مرحلهای ترکیب LiFePO4 همراه با درصدهای بهینه اکسیدهای ایتریم و نئودیم بهعنوان دوپنت می تواند هدایت الکتریکی و یونی ماده را بهبود بخشد. از بین نمونههای سنتز شده با درصدهای متفاوت ایتریم و نئودیم نمونه LiFe99.54Y0.4Nd0.06PO4/C با عملکرد الکتروشیمیایی و ریزساختار مناسب و بیشترین ظرفیت نهایی mAh/g 113 بهعنوان نمونه بهینه انتخاب گردید. پرونده مقاله -
مقاله
8 - بررسی تاثیر جایگزینی CaO با CaF2 بر خواص زیست فعالی و استحکام فشاری شیشه سرامیک 45S5 سنتز شده از ضایعات شیشه سودا- لایم به روش حالت جامدمواد نوین , شماره 1 , سال 14 , بهار 1402چکیده مقدمه: در این تحقیق ابتدا شیشه سرامیکی با ترکیبی مشابه با شیشه سرامیک 45S5 به روش حالت جامد از ضایعات شیشه سود-لایم سنتز شد. سپس با جایگزینی فلوراید کلسیم به جای اکسید کلسیم با درصدهای وزنی مختلف، رفتار زیست فعالی این شیشه ها و ه چکیده کاملچکیده مقدمه: در این تحقیق ابتدا شیشه سرامیکی با ترکیبی مشابه با شیشه سرامیک 45S5 به روش حالت جامد از ضایعات شیشه سود-لایم سنتز شد. سپس با جایگزینی فلوراید کلسیم به جای اکسید کلسیم با درصدهای وزنی مختلف، رفتار زیست فعالی این شیشه ها و همچنین استحکام مکانیکی آنها بررسی شد. روش: آنالیز فازی نمونهها پس از کلسینه کردن با آزمون پراش اشعه ایکس انجام شد. زیست فعالی نمونه ها با غوطه وری آنها در محلول شبیه سازی شده بدن برای در مدت زمانی مختلف و سپس اسکن سطح نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مشاهده و بررسی و مقایسه رسوبات تشکیل شده انجام گرفت. رسوبات تشکیل شده بر سطح نمونه ها همچنین توسط آنالیز پراش اشعه ایکس در زاویه های کوچک شناسایی گردیدند. چگالی و استحکام فشاری نمونه ها پس از عملیات تف جوشی به ترتیب به روش ارشمیدسی و آزمون فشار تعیین شد. یافته ها: نمودارهای پراش اشعه ایکس نمونههای شیشه ای که در دماهای مختلف تحت کلسیناسیون، قرار گرفته بودند فازهای بلوریNa2Ca2Si3O9 و CaNaPO4 را نشان دادند که دلالت بر تبدیل نمونه های کلسینه شده به شیشه سرامیک می باشد.آنالیز پراش پرتو ایکس نمونههای شیشه سرامیک با درصدهای مختلف کلسیم فلوراید که در دمای c°800 کلسینه شده بودند علاوه بر فازهای بلوری قبلی فاز Ca5F(PO4)3 را نیز نشان دادند در واقع با افزوده شدن کلسیم فلوراید به نمونهها، فاز فلوئورآپاتیت در نمونه ها تشکیل شده است. انالیز فازی رسوبات تشکیل شده بر روی سطح نمونه ها پس از قرارگیری در مایع شبیه سازی شده بدن فازهای فلوئورآپاتیتCa5F(PO4)3 ، هیدروکسی آپاتیت Ca5(PO4)3 (OH) و کلسیم اولترا فسفاتCa2P6O17 را مشخص نمودند که خاصیت زیست سازگاری مناسبی با بدن دارند نتیجه گیری: . نتایج نشان دادند که ساخت شیشه سرامیک ها به روش حالت جامد از شیشه ضایعاتی موفقیت آمیز بوده و با جایگزینی کلسیم فلوراید بجای اکسید کلسیم خواص زیست فعالی و استحکام فشاری نمونه ها افزایش یافته است. پرونده مقاله