Journal of Advanced Materials and Processing
,
Issue1,Year,
Winter
2020
Waveguides, used in electronic industries, are structures for transferring electromagnetic waves. A twist waveguide is a device used to change the polarization of waves. In this study, a process for fabricating an aluminum rectangular twist waveguide was designed and so More
Waveguides, used in electronic industries, are structures for transferring electromagnetic waves. A twist waveguide is a device used to change the polarization of waves. In this study, a process for fabricating an aluminum rectangular twist waveguide was designed and some guidelines were introduced. The preliminary profile was obtained by a forward extrusion process. In order to study the effect of strain hardening, the twisting process was studied for annealed and non-annealed samples after the extrusion process. The results revealed the necessity of annealing the samples before the twisting; otherwise, local deformation would occur. Measuring the applied torque showed that as the process progressed, the required torque for an annealed sample would increase due to work hardening, while for a non-annealed sample the torque would decrease after local deformation. Furthermore, the simulation of twisting process was performed using Deform software. No inconsistency was observed between numerical and experimental results. Moreover, investigating the cross sectional distortion showed an undesirable cross sectional distortion for the unfilled sample whereas the cross section in the sand-filled sample stayed rectangular.
Manuscript profile
Journal of Advanced Materials and Processing
,
Issue5,Year,
Autumn
2021
The microstructure and properties of solid oxide fuel cell (SOFC) connected to the fabrication process are discussed in this paper. In this research, we investigate the relationship between electrochemical performance in solid oxide fuel cells and the evolution of the m More
The microstructure and properties of solid oxide fuel cell (SOFC) connected to the fabrication process are discussed in this paper. In this research, we investigate the relationship between electrochemical performance in solid oxide fuel cells and the evolution of the morphology of its electrodes. This work fabricated a planar multilayer anode-supported, anode functional layer (AFL), electrolyte, and cathode solid oxide fuel cell through slurry-based 3D printing. After drying and sintering, scanning electron microscope (SEM) images a multilayer porous structure with large pores up to several microns and smaller pores of 100 nm, and the constituent particles' microstructure for anode-cathode layers were observed. The electrolyte layer structure was dense and without pores. In the study of electrochemical properties, the maximum power density at the output voltage of 0.5 V was achieved at 0.84 W/cm2 at an open-circuit voltage (OCV) of 1.06 V at 800 °C with H2 gas as fuel. The impedance curve values under open-circuit voltage were 0.23 V and 1.25 V at high and low frequencies, respectively.
Manuscript profile
Advanced Processes in Materials Engineering
,
Issue2,Year,
Autumn
2022
تاکنون روشهای متنوعی برای ساخت پیلهای سوختی اکسید جامد معرفی شدهاند. در این پژوهش از تکنولوژی چاپ سه بعدی (3 D printing) برای تولید پیلهای سوختی اکسید استفاده گردیده است. در همین راستا ابتدا چاپگر سه بعدی مناسبی که توانایی چاپ دوغاب لایههای آند، کاتد و الکترولیت ب More
تاکنون روشهای متنوعی برای ساخت پیلهای سوختی اکسید جامد معرفی شدهاند. در این پژوهش از تکنولوژی چاپ سه بعدی (3 D printing) برای تولید پیلهای سوختی اکسید استفاده گردیده است. در همین راستا ابتدا چاپگر سه بعدی مناسبی که توانایی چاپ دوغاب لایههای آند، کاتد و الکترولیت با ضخامت و سرعت مورد نظر را داشته باشد، ساخته شد. سپس دوغاب مناسب متشکل از مواد NiO-YSZ برای لایه آند، YSZ برای لایه الکترولیت و LSM برای کاتد، به همراه حلال و افزودنیهای مناسب تولید گردید و با استفاده از چاپگر سه بعدی لایه نشانی لایهها صورت گرفت. پس از تشکیل پیل، خشک کردن و سپس تفجوشی1 لایهها انجام شد. در ادامه برای تشخیص عناصر موجود، تعیین ریز ساختار، دانسیته و ضخامت لایهها، آزمایش SEM، Mapping، EDS و XRD صورت گرفت. منحنی I-V-P با جریان ثابت اکسیژن نشان داد که در دمای OC800 بیشترین توان چگالی در حدود W/cm2 84/0 و در محدوده ولتاژ 5/ 0 ولت وجود دارد. منحنی امپدانس نیز تحت ولتاژ مدار باز و در فرکانس بالا، مقداری برابر 23/0 و در محدوده فرکانس پایین، مقدار 25/1 را نشان داد. با انجام آزمون کشش، مدول یانگ پیل GPa 111 و استحکام شکست و استحکام تسلیم به ترتیب در حدود MPa 137 و MPa 120 به دست آمد.
Manuscript profile
Advanced Processes in Materials Engineering
,
Issue2,Year,
Autumn
2021
در این مقاله، ابتدا با ترکیب مفاهیم پلاستیستهی کریستال ارائه شده توسط تیلور و فرم ریاضی معیار تسلیم هیل برای توصیف ناهمسانگردی، مدل نوینی جهت توصیف پاسخ مکانیکی دانهها در نمونه برحسب جهتگیری آنها توسعه داده شد. مزیت این روش نسبت به دیگر روشهای المان محدود پلاستیسته More
در این مقاله، ابتدا با ترکیب مفاهیم پلاستیستهی کریستال ارائه شده توسط تیلور و فرم ریاضی معیار تسلیم هیل برای توصیف ناهمسانگردی، مدل نوینی جهت توصیف پاسخ مکانیکی دانهها در نمونه برحسب جهتگیری آنها توسعه داده شد. مزیت این روش نسبت به دیگر روشهای المان محدود پلاستیستهی کریستال در آن است که در کدهای مرسوم پلاستیسیتهی کریستال، عموماً تمام سیستمهای لغزش فعال در نظر گرفته میشوند که این فرض معتبر نیست، اما در این روش، تغییر شکل با 5 سیستم لغزش مدنظر قرار میگیرد. با بهکارگیری این مدل که مدل ترکیبی هیل-تیلور نامیده شد، آزمون فشار نمونههایی متشکل از تعداد دانهی مختلف با جهتگیری تصادفی شبیهسازی شد و حالت کرنش هر دانه و شرط رفع اثر اندازه در هندسهی نهایی نمونه، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که حالت کرنش هر دانه در ماده وابسته به جهتگیری آن، منحصر به فرد بوده و حالت کرنش با عبور از مرز دانهها بهصورت ناگهانی تغییر میکند. همچنین مشاهده شد که با افزایش تعداد دانهها، هندسهی نهایی به هندسهی ایدهآلی که در آزمون فشار مورد انتظار است نزدیک میشود. میل کردن هندسه نهایی به هندسه ایدهآل، از نقطهنظر آماری مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد با افزایش تعداد دانهها در یک سطح مقطع ثابت با وجود حفظ پراکندگی حالت کرنش دانهها، میانگین حالت کرنش در مسیرهای شعاعی مختلف به سمت حالت کرنش ایدهآل میل میکند.
Manuscript profile
Sanad
Sanad is a platform for managing Azad University publications