-
مقاله
1 - سنسور دما پایین گاز منواکسید کربن برپایه کامپوزیت لایه نازک Fe(II)(salen)/ PEDOT:PSSفرآیندهای نوین در مهندسی مواد , شماره 1 , سال 12 , بهار 1397امروزه سنسورهای گازی به طور گسترده برای کنترل اتمسفر محیط مورد استفاده قرار میگیرند. در این پژوهش، لایه نازک PEDOT:PSS/Fe(salen) تهیه شده به روش پوشش دهی چرخشی، به عنوان حسگر گاز منواکسید کربن مورد استفاده قرار گرفت. کامپوزیت حاصل، با استفاده از روشهای مختلف ازجمله طی چکیده کاملامروزه سنسورهای گازی به طور گسترده برای کنترل اتمسفر محیط مورد استفاده قرار میگیرند. در این پژوهش، لایه نازک PEDOT:PSS/Fe(salen) تهیه شده به روش پوشش دهی چرخشی، به عنوان حسگر گاز منواکسید کربن مورد استفاده قرار گرفت. کامپوزیت حاصل، با استفاده از روشهای مختلف ازجمله طیف سنجی نوری( UV-Vis) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز( FT-IR) مشخصه یابی شد. همچنین، توپوگرافی سطح کامپوزیت لایه نازک با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی ( AFM ) مورد بررسی قرار گرفت. این کامپوزیت روی بسترهای شیشه ای با الکترودهای شانهای درهم فرورفته پوشش داده شد. الکترود حاصل هنگام قرار گیری در معرض گاز CO در شرایط معمولی اتاق (20RH=%) و با کاهش فوری مقاومت مواجه شد. نتایج نشان داد که پاسخدهی سنسور موردنظر یک طرفه نیست و با حذف گاز CO از محفظه دوباره به مقاومت اولیه خود برمیگردد (RD< 2%). بالاترین فاکتور پاسخدهی و کمترین زمان پاسخدهی (t90) بدست آمده به ترتیب برابر با 77/0%±40 و 38 ثانیه میباشند. در نهایت، مقدار بهینهی ترکیب برای کامپوزیت ساخته شده، (02/0 درصد وزنی Fe(II)(salen))) تعیین گردید. پرونده مقاله -
مقاله
2 - بهینه سازی عوامل موثر بر اندازه نانو ذرات اکسید قلع به روش تاگوچیفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , شماره 1 , سال 3 , بهار 1391در این مقاله به ساخت و بهینه سازی شرایط تولید نانو ذرات اکسید قلع پرداخته شده است. روش تهیه این نانو پودر، روش تجزیه حرارتی است که در واقع، یک روش سنتز شیمیایی متداول برای ساخت ذرات اکسید فلزی در ابعاد نانو می باشد. عوامل متعددی میتواند بر اندازه ذرات حاصل از این روش چکیده کاملدر این مقاله به ساخت و بهینه سازی شرایط تولید نانو ذرات اکسید قلع پرداخته شده است. روش تهیه این نانو پودر، روش تجزیه حرارتی است که در واقع، یک روش سنتز شیمیایی متداول برای ساخت ذرات اکسید فلزی در ابعاد نانو می باشد. عوامل متعددی میتواند بر اندازه ذرات حاصل از این روش و نیز سایر روش ها تأثیر گذار باشند که بررسی همـه آنهـا نیازمنـد صـرف زمان و هزینه بسیار است. از این رو، در جهت صرفه جویی در هزینه و زمان و نیز انجام حـداقل آزمـایشهـا ، مـدل ریاضـی و آماری تاگوچی به منظور بهینه سازی شرایط سنتز نانو پودر معرفی می شود. در این مقاله از سـه عامـل نـسبت مـولی واکـنش دهندهها، زمان و دمای کلسینه شدن به عنوان متغیرهای مدل تاگوچی استفاده شده است . نانو ذرات بدست آمده با استفاده از روش پــــراش اشــــعه XRD) x)، میکروســــکوپ الکترونــــی عبــــوری (TEM) و طیــــف ســــنجی نــــوری (UV-visible spectroscopy) بررسی شده اند. اندازه بلورهای بدست آمده در هر مرحله نیز با اسـتفاده از روش XRD و فرمول دبای شرر اندازه گیری شده است. در پایان آزمایشها سعی شده تا با استفاده از شرایط بهینه بدست آمـده، نـانو ذرات اکسید قلع با کمترین اندازه تشکیل گردد. کمترین اندازه بدست آمده برای این نوع نانوپودر، 2nm می باشد. پرونده مقاله -
مقاله
3 - تأثیر فراسنجهای اجرایی بر سنتز احتراقی کامپوزیتهای نیترید آلومینیوم- کاربید سیلیسیم با استفاده از منبع جامد نیتروژن به کمک میکروویوفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , شماره 2 , سال 2 , تابستان 1390سنتز کامپوزیتهای نیترید آلومینیوم- کاربید سیلیسیم از روش واکنش احتراقی بین پودرهای آلومینیوم، کربن و نیترید سیلیسیم (منبع جامد نیتروژن) مورد بررسی قرار گرفت. واکنش احتراق با شعلهور ساختن مخلوط پودری، درون یک فر خانگی بوسیلهی حرارتدهی میکروویوی، آغاز گردید و از این ر چکیده کاملسنتز کامپوزیتهای نیترید آلومینیوم- کاربید سیلیسیم از روش واکنش احتراقی بین پودرهای آلومینیوم، کربن و نیترید سیلیسیم (منبع جامد نیتروژن) مورد بررسی قرار گرفت. واکنش احتراق با شعلهور ساختن مخلوط پودری، درون یک فر خانگی بوسیلهی حرارتدهی میکروویوی، آغاز گردید و از این روش، سرامیک مورد نظر در محصول سنتز، مشاهده شد. برای دستیابی به محصول بیشتر، چندین فراسنج در مراحل گوناگون سنتز، تغییر داده شد. این فراسنجها شامل زمان آسیاکاری، مقدار کربن موجود در مخلوط واکنش دهنده و جرم مخلوط واکنش دهندهی فشرده شده، بود. تغییر دو فراسنج نخست، تأثیر چشمگیری روی افزایش میزان تولید نداشت، اما افزایش اندازهی نمونه، احتراق کاملتر و میزان تبدیل بیشتری را امکانپذیر ساخت. دمای احتراق سیستم به گونهی تئوری و تجربی بررسی گردید. ریز ساختار و نوع فاز محصولات به ترتیب به وسیلهی میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش اشعه ایکس، مورد تحلیل قرار گرفت. پرونده مقاله -
مقاله
4 - ارزیابی یکپارچگی لوله های گاز تعمیر شده با لایه های کامپوزیتی به کمک هیدروتست و آنالیز المان محدودفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , شماره 4 , سال 3 , پاییز 1391بویژه در زمانی که احتمال نشتی ،(FRP) مدیریت طول عمر خطوط لوله گاز تعمیر شده با پلیمرهای تقویت شده با الیاف وجود دارد، یک پارامتر مهم فنی- اقتصادی در سامانه تعمیری است. در این پژوهش، آزمون انفجار انجام شده روی خطوط لوله مورد ارزیابی قرار گرفت. هدف، بررسی سامانه چکیده کاملبویژه در زمانی که احتمال نشتی ،(FRP) مدیریت طول عمر خطوط لوله گاز تعمیر شده با پلیمرهای تقویت شده با الیاف وجود دارد، یک پارامتر مهم فنی- اقتصادی در سامانه تعمیری است. در این پژوهش، آزمون انفجار انجام شده روی خطوط لوله مورد ارزیابی قرار گرفت. هدف، بررسی سامانه تعمیری خارجی بر یکپارچگی خطوط لوله با FRP انتقال گاز تعمیر شده با استفاده از شواهد آزمایشگاهی است. هیدروتست روی مقاطع یک متری از لولههای تعمیر شده که دارای یک سوراخ راه به در انجام گرفت و هیدروتست ISO- در موقعیت ساعت 6 بودند، انجام گرفت. طراحی سامانه تعمیری بر اساس استاندارد 24817 شبیهسازی شد. نتایج بدست آمده از آزمایش، نشان دهنده توانایی لوله تعمیر شده در ABAQUS انجام شده نیز با نرمافزار 1 برابر فشار طراحی خط لوله است. این نتایج به همراه نتایج بدست آمده از شبیهسازی، کاربرد / تحمل فشارهایی بیشتر از 5 پذیر بودن این گونه از سامانههای تعمیری را برای خطوط لوله انتقال گاز (حتی در بدترین شرایط) نشان میدهد. پرونده مقاله -
مقاله
5 - خواص خمشی کامپوزیتهای زمینهی اپوکسی تقویت شده با الیاف آسیاب شدهفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , شماره 1 , سال 6 , بهار 1395این پژوهش، به مطالعه خواص خمشی کامپوزیتهای زمینهی اپوکسی تقویت شده با الیافهای آسیاب شده از دو نوع شیشهی معمولی (E-glass) و شیشهی با استحکام بالا (S-glass) و یک نوع کربنِ با استحکام بالا پرداخته است. نخست، الیافِ ا چکیده کاملاین پژوهش، به مطالعه خواص خمشی کامپوزیتهای زمینهی اپوکسی تقویت شده با الیافهای آسیاب شده از دو نوع شیشهی معمولی (E-glass) و شیشهی با استحکام بالا (S-glass) و یک نوع کربنِ با استحکام بالا پرداخته است. نخست، الیافِ اولیه با استفاده از آسیاب ساینده به پودر تبدیل شد و مورفولوژی آنها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. کامپوزیتهای تولیدی، با مخلوط و اضافه کردن wt.%1 پودرِ حاصل از آسیابکاری الیافهای یاد شده یک رزین اپوکسی تجاری از نوع پخت در دمای بالا تبدیل شدند. تأثیر انجام عملیات گاز زدایی رزین و همچنین افزودن گاما آمینو پروپیل تری اکسی سیلین (γ-APS) به عنوان عامل اتصال دهندهی رزین به فاز تقویت کننده نیز بررسی شد. برای این منظور، خواص خمشی کامپوزیتهای تولیدی با یکدیگر مقایسه و سطح شکست نمونههای آزمون خمش و مکانیزمهای چقرمگی فعال با استفاده از تصاویر SEM ارزیابی شد. با افزودن wt.%2 از γ-APS به رزین اپوکسی حاوی الیاف آسیاب شدهی شیشه E و سپس گاز زدایی آن، بیشترین افزایش در استحکام خمشی و مدول کشسان مُماسی حاصل شد. این مقادیر به ترتیب به میزان 22/1 و 20/1 برابر نسبت به حالت خالص به دست آمد. پرونده مقاله -
مقاله
6 - مطالعه رفتار تریبولوژیکی کامپوزیتهای زمینهی اپوکسی تقویت شده با الیاف آسیاب شدهفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , شماره 2 , سال 6 , تابستان 1395در دههی گذشته، توجه محققان به کامپوزیتهای نانویی و میکرونی برای بهبود خواص سایشی اپوکسی متمرکز شده است. پژوهش حاضر نیز به مطالعهی خواص سایشی کامپوزیتهای زمینهی اپوکسی تقویت شده با الیاف آسیاب شدهی میکرونی شیشه E، شیشه S و کربنِ با استحکام ب چکیده کاملدر دههی گذشته، توجه محققان به کامپوزیتهای نانویی و میکرونی برای بهبود خواص سایشی اپوکسی متمرکز شده است. پژوهش حاضر نیز به مطالعهی خواص سایشی کامپوزیتهای زمینهی اپوکسی تقویت شده با الیاف آسیاب شدهی میکرونی شیشه E، شیشه S و کربنِ با استحکام بالا پرداخته است. برای این منظور، نخست الیافِ اولیه با استفاده از آسیاب ساینده به پودر تبدیل شدند و مورفولوژی آنها با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. کامپوزیتهای تولیدی، با مخلوط و اضافه کردن wt.%1 پودرِ حاصل از آسیابکاری الیاف، به یک رزین اپوکسی تجاری تبدیل شدند. جهت ارزیابی خواص سایشی کامپوزیتهای تولیدی، از آزمون پین بر روی دیسک استفاده و میزان ضریب اصطکاک و نرخ سایش آنها تعیین شد. بر اساس تصاویر SEM سطح سایش نمونهها، مکانیزم حاکم بر سایش نیز مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین از آزمون سختیسنجی برای مقایسهی تغییرات سختی استفاده شد. با توجه به نتایج آزمونهای یاد شده، از یک سو ضریب اصطکاک به گونه قابل ملاحظه از حدود 524/0 مربوط به نمونهی خالص، به میزان 066/0 مربوط به کامپوزیتهای زمینهی اپوکسی تقویت شده با الیاف آسیاب شدهی شیشه S کاهش یافت و از سوی دیگر نیز با وجود سختی بالاتر این نمونههای کامپوزیتی، نرخ سایش آنها مشابه با حالت خالص به دست آمد. هم چنین نرخ سایش کامپوزیتهای زمینهی اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن آسیاب شده، 13 درصد کمتر از حالت تعیین شد. ضریب اصطکاک کامپوزیتهای زمینهی اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه E، به میزان جزئی کمتر از نمونهی خالص به دست آمد؛ اما نرخ سایش یکسانی با آن از خود نشان داد. پرونده مقاله -
مقاله
7 - آنالیز واماندگی کپسولهای CNG کامپوزیتی با بررسی تاثیر همزمان تغییر تعداد لایهها و کسر حجمی الیاف تقویت کنندهفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , شماره 2 , سال 3 , تابستان 1391کپسولهای CNG کامپوزیتی، مزایای قابل توجهی نسبت به انواع فلزی خود دارند که از آن جمله میتوان به قابلیت ذخیره سازی گاز با فشار بالاتر، مکانیزمهای واماندگی ایمنتر، ویژگیهای مکانیکی بهتر، مقاومت بالاتر در برابر خوردگی و 2 تا 4 برابر وزن کمتر اشاره کرد. هدف اصلی این چکیده کاملکپسولهای CNG کامپوزیتی، مزایای قابل توجهی نسبت به انواع فلزی خود دارند که از آن جمله میتوان به قابلیت ذخیره سازی گاز با فشار بالاتر، مکانیزمهای واماندگی ایمنتر، ویژگیهای مکانیکی بهتر، مقاومت بالاتر در برابر خوردگی و 2 تا 4 برابر وزن کمتر اشاره کرد. هدف اصلی این پژوهش، آنالیز ترمومکانیکی و ارزیابی کپسولهای CNG کامپوزیتی است. برای ساخت این کپسولها، یک رزین اپوکسی با کارایی بالا به عنوان فاز زمینه کامپوزیت زمینه پلیمری و الیاف کربن با استحکام بالا از نوع T-700S به عنوان فاز تقویت کننده انتخاب شد. پس از تعیین ویژگیهای گوناگون این دو بخش اصلی، ویژگیهای لمینای ناشی از آنها به کمک روابط میکرو مکانیک تعیین و برای ساخت آن نیز یک دستگاه رشتهپیچ 5 محوری ساخته شد. سپس با توجه به شرایط کاری بهینه دستگاه که در کسر حجمی 50 تا 60 درصد از الیاف تقویت کننده بدست میآمد، آنالیز ترمومکانیکی سه بعدی در کسر حجمی 55 ،50 و 60 درصد با استفاده از نرمافزار ANSYS-12 انجام شد. با توجه به نتایج این پژوهش، افزایش تعداد لایههای لمینت کامپوزیتی و کسر حجمی الیاف تقویتکننده، تأثیری متفاوت بر رفتار واماندگی آستر فلزی و لایههای کامپوزیتی دارند. از نتایج دیگر، تأثیر بسزای تنشهای حرارتی بر واماندگی لمینت است؛ در حالی که تأثیر آنها بر واماندگی آستر فلزی قابل چشمپوشی است. پرونده مقاله -
مقاله
8 - بررسی رفتار اکسیداسیون چرخهای و خوردگی داغ CoNiCrAlYSi نانو ساختار پوشش داده شده به روش HVOFفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , شماره 4 , سال 6 , پاییز 1394در این پژوهش رفتار اکسیداسیون چرخهای و خوردگی داغ پوششهای CoNiCrAlYSi نانوساختار اعمالی به روش پاشش حرارتی HVOF مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، پودر اولیه CoNiCrAlYSi برای رسیدن به ابعاد نانو مورد آسیابکاری برودتی قرار گرفته و با استفاده از روش HVOF پوشش نانوساختار چکیده کاملدر این پژوهش رفتار اکسیداسیون چرخهای و خوردگی داغ پوششهای CoNiCrAlYSi نانوساختار اعمالی به روش پاشش حرارتی HVOF مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، پودر اولیه CoNiCrAlYSi برای رسیدن به ابعاد نانو مورد آسیابکاری برودتی قرار گرفته و با استفاده از روش HVOF پوشش نانوساختار ایجاد شد. بهکمک آزمونهای اکسیداسیون چرخهای و خوردگی داغ، مقاومت پوششها مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین، تغییرات ریزساختار و آنالیز فازی پوششها حین آزمونها به وسیله SEM و XRD بررسی شد. عمر مفید پوشش در آزمونهای اکسیداسیون چرخهای و خوردگی داغ بهترتیب 115 دوره و 700 ساعت تعیین شد. افزایش عمر پوششهای نانوساختار نسبت به پوششهای معمول به دلیل حضور ذرات اکسیدی α-Al2O3 در پودر آسیابکاری برودتی شده و افزایش نفوذ آلومینیم از میان مرز دانهی پوشش بوده که شرایط مساعدی را جهت تشکیل لایه پیوسته و محافظ α-Al2O3روی سطح پوشش فراهم میآورد. پرونده مقاله