اسماعیل صلاحی، مریم علیدوستی، صلاح الدین ایصافی، ایمان مباشرپور، دوره ۱، شماره ۲ - ( ۹-۱۳۹۱ )
چکیده
سینتر دو مرحله‌ای (Two-step sintering) به‌منظور جلوگیری از رشد ذرات، در تهیه نانوکامپوزیت‌های هیدروکسی‌آپاتیت/ آلومینا- زیرکونیا مورد استفاده قرار گرفت. اندازه متوسط ذرات در نمونههای دارای چگالی نزدیک به چگالی تئوری از طریق سینتر مرسوم و متداول (Conventional sintering) در حدود nm۴۰۰ بود. با استفاده از سینتر دو مرحله‌ای، اندازه نهایی ذرات (nm۲۰۰) نسبت به نمونههای سینتر شده به روش مرسوم و متداول نصف شد. از طرف دیگر، اثر سینتر دو مرحله‌ای بر سختی و مقدار فاز تری کلسیم فسفات (TCP) تشکیل شده در نانوکامپوزیت‌های هیدروکسی‌آپاتیت/ آلومینا- زیرکونیا بررسی شد. با استفاده از روش سینتر دو مرحله‌ای در دمای ۱T (۱۲۰۰ درجه سانتیگراد) و ۲T (۱۱۰۰ درجه سانتیگراد)، در نمونههای ۹H-۳Z-۷A، ۹H-۵Z-۵A و ۹H-۷Z-۳A به ترتیب سختی‌های ۳۲۵، ۳۲۷ و HV۳۲۰ و چقرمگی‌های شکست ۹۱/۱، ۹۵/۱ و ۸۹/۱ به‌دست آمد. سختی‌های به‌دست آمده در نمونههای سینتر دو مرحله‌ای سه برابر و چقرمگی‌های شکست آنها تقریبا ۲ برابر نمونههای سینتر شده به‌روش معمول بود. همچنین در نمونههای سینتر دو مرحله‌ای، طبق نتایج پراش پرتو ایکس، کمترین مقدار تری کلسیم فسفات (TCP) تشکیل شده است.
مهدی شاهدی اصل، مهران جابری زمهریر، زهره احمدی، سروش پرویزی، دوره ۶، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۶ )
چکیده
کامپوزیت‌های دما بالای دی‌بورید زیرکونیم-کاربید سیلیسیم به روش تفجوشی پلاسمای جرقه‌ای و با افزودن مقادیر مختلف نانو ورقه‌های گرافیت (۰، ۵/۲، ۵، ۵/۷ و ۱۰ درصد وزنی) ساخته شدند. تفجوشی نمونه‌ها در دمای ۱۹۰۰ درجه سانتیگراد به مدت زمان ۷ دقیقه در محیط خلاء و با اعمال فشار بیرونی ۴۰ مگاپاسکال به انجام رسید. تاثیر نانو ورقه‌های گرافیتی بر سختی و چقرمگی شکست نمونه‌ها بررسی و تحلیل شد. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش میزان افزودنی نانو گرافیت، سختی کامپوزیت‌ها کمابیش به صورت خطی از ۵/۱۹ گیگاپاسکال برای نمونه فاقد افزودنی به ۱/۱۲ گیگاپاسکال برای نمونه تقویت شده با ۱۰ درصد وزنی نانو گرافیت کاهش یافت. عکس این روند درباره چقرمگی شکست نمونه‌ها دیده شد به گونه‌ای که از ۳/۴ مگاپاسکال جذر متر در نمونه فاقد افزودنی به ۲/۸ مگاپاسکال جذر متر برای کامپوزیت دارای ۵/۷ درصد وزنی نانو گرافیت افزایش یافت. افت سختی نمونه‌ها با افزایش مقدار نانو گرافیت به نرمی ذاتی این ماده نسبت داده شد ولی ارتقای چشمگیر چقرمگی شکست با افزوده شدن این نانو ماده، به فعال شدن سازوکارهای گوناگون چقرمه شدن مرتبط بود.
در این کار ابتدا نانو پودر Y۲O۳آلائیده به یون Nd۲O۳ به میزان ۱، ۱,۵ و ۲ درصد مولی توسط بال میل به مدت ۲۰ ساعت تهیه شد، اندازه ذرات به طور معنی داری به ۹۲.۳ نانومتر کاهش یافت. نمونه دیسکی سرامیک شفاف ایتریا خالص آلائیده به نئودمیوم که به عنوان محیط فعال لیزری در لیزرهای قدرت کاربرد دارد با استفاده از تف جوشی جرقه پلاسمایی با نرخ گرمایش ۱۰۰ درجه سانتیگراد بر دقیقه در دمای ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۱۵ دقیقه با فشار ۷۰ مگاپاسکال ساخته شد. نمونه دیسکی سرامیک شفافیت Nd: Y۲O۳ به طور قابل توجهی در طول موج مریی افزایش یافت. همچنین بالاترین میزان عبورسرامیک شفاف Nd: Y۲O۳ به ضخامت ۲,۵ میلیمتر در طول موج ۵ میکرومتر به ۸۳ درصد رسید که بسیار نزدیک به مقدار تئوری ایتریا آلائیده به نئودمیوم بوده است.
المیرا کریم زاده، محمد حسین عنایتی، محمد ملک محمد، حمیدرضا فلاح، امیر الحاجی، دوره ۷، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
در این پژوهش نانوکامپوزیت سولفیدروی/الماس حاوی یک درصد حجمی نانوذرات الماس با اندازه ذرات اولیه کمتر از ۱۰ نانومتر و کمتر از ۵۰۰ نانومتر با روش پرس داغ تف جوشی شد و تأثیر اندازه و توزیع ذرات نانوالماس در زمینه سولفیدروی بر سختی و میزان عبور نور آن ها مطالعه گردید. افزودن نانوذرات الماس منجر به افزایش سختی سولفیدروی در همه نمونه های تف جوشی شده، گردید اما این افزایش سختی یکسان نبود و با اندازه و توزیع نانوذرات الماس ارتباط داشت به عبارت دیگر در نمونه هایی با اندازه ذرات ریزتر و توزیع یکنواخت تر، سختی بیشتری به دست آمد به گونه ای که نمونه ی تف جوشی شده حاوی نانوذرات الماس با اندازه ی کمتر از ۱۰ نانومتر و توزیع یکنواخت تر در زمینه، بیشترین سختی حدود ۴۷۵ ویکرز را نشان داد. پدیده پراکندگی به دلیل حضور ذرات نانو الماس و آگلومره های آن ها و هم چنین حضور حفره ها در نمونه ها وجود دارد. با این وجود اثرات پراکندگی ناشی از حضور ذرات نانو الماس و آگلومره های آن قابل صرف نظر کردن است. اگرچه حضور حفره در نمونه های تف جوشی شده می تواند بر کاهش میزان عبور نور تأثیر بگذارد اما با توجه به نتایج می توان بیان کرد که در این پژوهش، جذب پدیده غالب در افت میزان عبور نور در همه نمونه های تف جوشی شده، است. علت اصلی جذب در نمونه های تف جوشی شده حاوی نانو ذرات الماس با اندازه کمتر از ۱۰ نانومتر حضور ناخالصی های مانند نیتروژن ناشی از شرایط سنتز نانوذرات الماس اولیه و هم چنین تغییرات سطحی آن ها در حین تف جوشی است. هم چنین در نمونه های تف جوشی شده حاوی نانوذرات الماس با اندازه کمتر از ۵۰۰ نانومتر نیز علت جذب، تغییرات سطحی در مدت زمان تف جوشی می باشد. با بررسی میزان عبور نمونه های تف جوشی شده، بیشینه عبور (۳۵%) در نمونه ی تف جوشی شده حاوی نانوذرات با اندازه ی کمتر از ۵۰۰ نانومتر اندازه گیری شد که نشان می دهد در این نمونه مجموع اثرهای جذب و پراکندگی در کمینه حالت خود قرار داشته است که منجر به بیشینه شدن عبور نور گردیده است.
مینا افضلی، مرنضی زند رحیمی، هادی ابراهیمی فر، دوره ۹، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۹ )
چکیده
فولادهای زنگنزن فریتی بطور گستردهای در تجهیزاتی مانند توربینها، صنایع الکتریکی، صنایع هوا و فضا، اتومبیلسازی و تزئینات داخلی اتومبیل به کار میروند. یکی از مشکلات این نوع فولادها مقاومت به سایش پایین آنها است. یکی از راههای رفع این مشکل، اعمال یک پوشش مقاوم در برابر سایش بر روی این نوع از فولادها است. در این تحقیق، پوشش سرامیکی نیکل- فسفر- اکسیدتیتانیوم با استفاده از روش آبکاری الکتریکی بر روی فولاد زنگنزن فریتی AISI ۴۳۰ ایجاد شد و تاثیر غلظت ذرات سرامیکی TiO۲ بر روی میکروساختار و رفتار سایشی و میکروسختی پوشش مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی مقاومت به سایش نمونههای پوشش دار و بدون پوشش از آزمون پین بر روی دیسک استفاده شد. همچنین میکروسختی نمونه توسط دستگاه ریزسختی سنج ویکرز اندازهگیری شد. به منظور تعیین فازهای موجود و محاسبه اندازه دانه، از روش آنالیز پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. مشخصهیابی پوشش به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) صورت پذیرفت. نتایج آزمون ها نشان داد که افزودن ذرات اکسید تیتانیوم باعث ریز شدن دانهها و افزایش میکروسختی و مقاومت سایشی میشود.
در این تحقیق، به بررسی اثر پارامترهای فرآیند تفجوشی و میزان گرافن بر سختی و چقرمگی شکست کامپوزیت ZrB۲-SiCn پرداخته شده است. برای ساخت کامپوزیت‌ها از روش طراحی آزمایش به روش تاگوچی استفاده شد. براساس آرایه L۹، نه کامپوزیت به روش سینتر با جرقه پلاسما تفجوشی شدند. سپس به منظور بررسی سختی و چقرمگی شکست نمونه‌ها به ترتیب از روش سختی سنجی ویکرز و اندازهگیری طول ترک استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان سختی (GPa ۲۳/۳) برای نمونه تفجوشی شده در دمای ۱۹۰۰ درجه سانتیگراد، زمان ۶ دقیقه، فشار ۲۰ مگاپاسکال و میزان گرافن ۵ درصد وزنی و بیشترین میزان چقرمگی شکست (MPa m۰,۵۶/۹) در نمونه تفجوشی شده در دمای ۱۹۰۰ درجه سانتیگراد، زمان ۶ دقیقه، فشار ۲۰ مگاپاسکال و میزان گرافن ۷/۵ درصد وزنی حاصل میشود. به علاوه مشخص شد که مکانیزم‌های چقرمه شدن چون شاخه شاخه شدن ترک و انحراف ترک سبب بهبود چقرمگی شکست می‌شوند.
عباس جهانبخش، دکتر زهره بلک، دکتر حسین کفاشان، دکتر مهدی عزیزیه، دوره ۱۲، شماره ۳ - ( ۹-۱۴۰۲ )
چکیده
کامپوزیت‌های دما بالا آنتروپی متوسط بر پایه ZrB۲-HfB۲-TiB۲ با افزودنی‌های کربنی سیلیسم کاربید، سیلیسیم- نانولولهکربنی و سیلیسیم -گرافیت به روش تفجوشی پلاسمایجرقهای ساخته شدند. تفجوشی نمونه‌ها، در دمای ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد با مدت زمان نگهداری ۱۰ دقیقه و فشار ۴۰ مگاپاسکال به انجام رسید. تاثیر افزودنی‌های کربنی بر خواص‌مکانیکی از جمله سختی و چقرمگی شکست نمونههای تفجوشیشده بررسی و تحلیل شد و در نهایت با نمونه بدون افزودنی مقایسه شد. تصاویر اثر فررونده سختی، مسیر رشد ترک و همچنین سطح شکست نمونه با میکروسکوپ الکترونی روبشی ( FESEM) گرفته شد. نتایج افزایش قابل توجهی در مقدار سختی و چقرمگی شکست نمونههای دارای افزودنی کربنی به نسبت نمونه بدون افزودنی نشان داد که این افزایش می‌تواند بدلیل حضور افزودنیهایکربنی و واکنش‌های آنها با اکسیدهای سطحی و کاهش میزان اکسیدهای سطحی، کاهشدرصدتخلخل باز، چگالی نسبی بالاتر (به عنوان مثال ۹۸/۲ % در نمونه حاوی گرافیت و سیلیسیوم نسبت به نمونه بدون افزودنی ۷۵/۵ %)، افزایش مقدار تشکیل محلول جامد، و کاهش اندازه دانه باشد. همچنین با بررسی مسیر رشد ترک مشاهده شد که سازوکارهای چقرمهشدن از قبیل: انحراف ترک، شکستهشدن ذرات و شاخه‌ای شدن ترک می‌باشند.
