فهرست مطالب

فصلنامه مواد پیشرفته در مهندسی
سال سی و هفتم شماره 3 (پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/09/05
  • تعداد عناوین: 8
|
  • شیما توکلی دهقی* ، سرور درویشی، مهندس شروین نعمتی، مهشید خرازیها صفحات 1-12
    با پیشرفت در زمینه توسعه مواد زیستی جایگزین بافت های بدن، توجه محققین به بهبود ویژگی های کاشتنی ها در زمینه پزشکی و کلینیکی افزایش یافته است. در این راستا، با وجود ویژگی های قابل قبول فولاد زنگ نزن، کاربرد این ماده به عنوان کاشتنی به دلیل رفتار خوردگی به نسبت ضعیف، محدود شده است. هدف از این پژوهش، ساخت پوشش نانوکامپوزیتی آبگریز پلی دی متیل- سیلوکسان (PDMS) - اکسید سیلیسیم (SiO2) -اکسید مس (CuO) بر زیرلایه فولاد زنگ نزن گرید پزشکی (L316) به منظور بهبود رفتار خوردگی و زیست سازگاری آن است. در این راستا، با استفاده از روش پوشش دهی غوطه وری، سطوح ورق های فولادی با استفاده از نانوذرات اکسید سیلیسیم (20 درصد وزنی پلیمر دی متیل سیلوکسان) ، مقادیر مختلف از نانوذرات اکسید مس (0، 5/0، 1 و 2 درصد وزنی) و پلیمر زیست سازگار پلی دی متیل سیلوکسان پوشش داده شد. آزمون های پراش پرتو ایکس و میکروسکوپی الکترونی روبشی به منظور ارزیابی پوشش ها و پودرهای سنتز شده استفاده شد. همچنین، تغییرات زبری سطح و زاویه ترشوندگی پوشش های حاوی مقادیر مختلفی از نانوذرات اکسید مس و در پایان، تاثیر مقادیر مختلفی از اکسید مس بر رفتار خوردگی پوشش های نانوکامپوزیتی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج پراش پرتو ایکس حضور فاز کریستالی نانوذرات اکسید مس را بر زیرلایه اثبات کرد. به دلیل طبیعت آمورف نانوذرات سیلیکا و نیمه کریستالی پلیمر پلی دی متیل- سیلوکسان، هیچ قله ای مبنی بر تایید حضور این اجزا مشاهده نشد. تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی حضور یک لایه پوشش با مورفولوژی نیلوفر آبی را در نمونه های حاوی یک و دو درصد اکسید مس روی سطح نشان می دهد. همچنین، نتایج ارزیابی زاویه ترشوندگی نشان داد که سطح بدون حضور نانوذرات اکسید مس دارای زاویه ترشوندگی 5±81 درجه است و با افزودن نانوذرات اکسید مس تا یک درصد وزنی به بیش از 5±146 درجه رسید. همچنین نتایج آزمون خوردگی در محلول شبیه سازی شده بدن نشان داد که نمونه حاوی دو درصد اکسید مس با چگالی جریان خوردگی 7-E1/2 آمپر بر سانتی متر مربع و پتانسیل خوردگی 22/0 ولت دارای بیشترین مقاومت به خوردگی در بین نمونه ها است.
    کلیدواژگان: پوشش نانوکامپوزیتی، فولاد زنگ نزن L316، نانوذرات اکسید مس، آبگریزی، پلی دی متیل سیلوکسان
  • محمد محمودی صالح آباد، مرتضی زند رحیمی، هادی ابراهیمی فر * صفحات 13-23
    برای افزایش مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی داغ فولاد ها می توان عناصر مختلفی از جمله آلومینیوم، کروم، سیلیسیم، تیتانیوم و یا ترکیبی از آنها را روی سطح نفوذ داد. در این تحقیق با استفاده از فرایند سمانتاسیون فشرده پوشش هم زمان آلومینیوم- تیتانیوم روی زیرلایه فولاد زنگ نزن فریتی 430 AISI ایجاد شد. پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفت. پوشش حاصل شامل دو لایه به ضخامت حدود 14 میکرومتر بود. نتایج آزمون پراش پرتو ایکس وجود فازهای FeTi، 2TiO، AlTi، Ti3Al و Ti5Al را نشان داد. اکسیداسیون هم دما و اکسیداسیون سیکلی در دمای 1000 درجه سانتی گراد روی نمونه های بدون پوشش و پوشش دار انجام شد. نتایج اکسیداسیون هم دما و سیکلی نشان داد پوشش نفوذی آلومینیوم- تیتانیوم باعث بهبود مقاومت به اکسیداسیون فولاد زنگ نزن فریتی 430 AISI شد.
    کلیدواژگان: فولاد 430 AISI، سمانتاسیون فشرده، رسوب آلومینیوم- تیتانیوم، اکسیداسیون
  • گیتی پیشه ورز، حمید عرفان نیا *، اسماعیل زمین پیما صفحات 25-47
    در این پژوهش، میزان جذب سطحی پلیمرهای مزدوج بر گرافن/ اکسید گرافن به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی با میدان نیروی واکنشی مورد تحقیق قرار گرفت. پلیمرها عبارتند از پلی (3- هگزیل تیوفن) و پلی (فنوتیازین وینیلن) - پلی تیوفن. طول و عرض ورقه گرافنی به ترتیب برابر با 196/95 آنگستروم و 164/54 آنگستروم است. ورقه های اکسیدگرافن با درصدهای اکسیدشدگی متفاوت درنظر گرفته شدند. نتایج شبیه سازی دینامیک مولکولی میزان جذب سطحی بیشتری را روی ورقه های اکسید گرافن نسبت به ورقه گرافن نشان دادند؛ علاوه بر این پلی (فنوتیازین وینیلن) - پلی تیوفن میزان جذب سطحی بیشتری از پلی (3- هگزیل تیوفن) در بررسی با هر دو گروه عاملی هیدروکسی و اپوکسی نشان داده است. همچنین، برخی خواص ساختاری پلیمرها مانند شعاع چرخشی پلیمر و تابع توزیع شعاعی، در محل های واکنشی محاسبه شدند.
    کلیدواژگان: جذب سطحی، گرافن، اکسید گرافن، پلیمر مزدوج، دینامیک مولکولی، میدان نیروی واکنشی
  • مهشید تفرشی، سعیدرضااللهکرم *، سهیل مهدوی صفحات 49-62
    در این تحقیق پوشش های ساده Zn-Ni و کامپوزیتی Zn-Ni/PTFE از حمام های سولفاتی رسوب گذاری الکتریکی شدند. از آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) برای بررسی رفتار خوردگی پوشش ها استفاده شد. سختی و رفتار تریبولوژیکی پوشش ها به ترتیب با استفاده از دستگاه سختی سنجی ویکرز و روش پین روی دیسک مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور بررسی ترکیب و مورفولوژی پوشش ها و مسیر سایش از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف نگار پرتو ایکس (EDS) استفاده شد. نتایج آزمون خوردگی حاکی از آن است که دانسیته جریان خوردگی پوشش Zn-Ni حدود 30 درصد پوشش کامپوزیتی است. سختی پوشش ساده نیز با افزودن ذرات پلی تترا فلوئوراتیلن کاهش یافته است. با وجود این کاهش سختی، مقدار تلفات سایشی و ضریب اصطکاک با ورود ذرات پلی تترا فلوئوراتیلن حدودا نصف می شود. همچنین مکانیزم سایش در پوشش کامپوزیتی از نوع خراشان خفیف بوده ولی در پوشش فاقد ذرات تغییر فرم پلاستیک و سایش چسبان مکانیزم اصلی سایش هستند. مقدار تلفات سایشی و ضریب اصطکاک در این پوشش به ترتیب حدود 43 و 57 درصد کمتر از پوشش ساده است.
    کلیدواژگان: آبکاری الکتریکی، Zn-Ni، Zn-Ni-PTFE، خوردگی، تریبولوژی، روانکار جامد
  • افسانه واحدی، حامد ندیمی، داوود حق شناس فتمه سری* ، صادق فیروزی صفحات 63-73
    هدف این تحقیق بررسی تاثیر یون تارتارات (C4H4O6-2-) بر استخراج و جدایش روی و کادمیم با استفاده از استخراج‏ کننده D2EHPA است. حضور یون تارتارات در محلول، باعث جابه ‏جایی منحنی استخراج روی و کادمیم به سمت pHهای قلیایی ‏تر می‏ شود؛ ولی میزان جابه جایی منحنی استخراج کادمیم قابل توجه ‏تر است. در صورت استفاده از D2EHPA بدون حضور یون تارتارات، مقدار ΔpH50% برابر با 65/0 است. اگر 2/0 مولار یون تارتارات به فاز آبی افزوده شود مقدار ΔpH50% به 09/1 افزایش می‏ یابد. آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادون سرخ روی فاز آلی نشان داد که یون تارتارات به همراه روی و کادمیم جذب فاز آلی می‏ شود. روش آنالیز شیب نشان داد 25/0 مول و 5/0 مول یون تارتارات به ترتیب به همراه روی و کادمیم وارد واکنش تشکیل کمپلکس می شود، اما عدد استخراج با افزایش غلظت یون تارتارات تغییر می کند.
    کلیدواژگان: روی، کادمیم، D2EHPA، یون تارتارات، آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه فرو سرخ، روش آنالیز شیب
  • ماهدخت اکبری طائمه، بابک اکبری* ، ژامک نورمحمدی صفحات 75-86
    در داربست های گرادیانی درصد، اندازه تخلخل و یا ترکیب شیمیایی مواد موجود در داربست به صورت گرادیانی در آن تغییر می کنند. اخیرا از روش های مختلفی جهت ایجاد گرادیان در داربست استفاده شده است. اما این روش ها محدودیت هایی از جمله گران بودن فرایند ساخت، در دسترس نبودن تجهیزات، پیچیدگی کنترل شرایط ایجاد گرادیان، پیچیدگی کنترل شکل، اندازه، درصد و راه در هم بودن تخلخل ها را دارا هستند. هدف از انجام این تحقیق ابداع روشی جدید، کارامد، ساده و با صرف کمترین هزینه به منظور ایجاد گرادیان در تخلخل داربست بوده است. دو داربست همگن (نوع 1 و نوع 2) و دو داربست گرادیانی (نوع 1 و نوع 2) ساخته و با هم مقایسه شدند. گرادیان در راستای شعاع داربست، با ادغام دو روش لایه به لایه و روش شستشوی ذرات تخلخل ساز ایجاد شد. از پلیمر پلی کاپرولاکتون به عنوان ماده اصلی و از میکروذرات پارافین در دو بازه اندازه ذرات 250 تا 420 میکرومتر و 420 تا 600 میکرومتر به عنوان تخلخل ساز استفاده شد. درصد تخلخل داربست همگن نوع یک، همگن نوع دو، گرادیان نوع یک و گرادیان نوع دو، به ترتیب 25/1 ± 5/77، 5/3± 3/61، 5/0 ± 74 و 4 ± 8/79 درصد به دست آمد؛ گفتنی است که درصد تخلخل مورد نیاز برای رشد و زنده مانی سلول بالای 70 درصد است. که درصد تخلخل داربست های گرادیانی جهت استفاده در مهندسی بافت استخوان مناسب است. همچنین میانگین اندازه تخلخل برای دو نوع داربست همگن یک و دو به ترتیب 23/11 ± 48/278 و 62/14 ± 79/417 میکرومتر به دست آمد که این اعداد نیز برای مهندسی بافت استخوان مطلوب هستند. استحکام فشاری در 80 درصد کرنش و مدول فشاری داربست ها با ترتیب ذکر شده در بالا 16/0 ± 16/0 و 11/0 ± 25/0 مگاپاسکال، 26/0 ± 20/0 و 34/0 ± 53/0 مگاپاسکال، 19/0 ± 34/0 و 43/0 ± 33/0 مگاپاسکال و 12/0 ± 28/0 و 51/0 ± 17/0 مگاپاسکال اندازه گیری شد. پایین بودن ارقام استحکام نشان می دهد که استفاده از پلی کاپرولاکتون به تنهایی مناسب نبوده است. همچنین مقایسه این نتایج نشان می دهد که گرادیانی کردن تخلخل ها تاثیر چندانی بر خواص مکانیکی داربست ها نداشته است. گرادیان در تخلخل، پیوستگی کامل بین دو لایه داربست و عدم وجود فصل مشترک بین آنها در تصاویر گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که روش استفاده شده در ساخت داربست گرادیانی مناسب بوده است.
    کلیدواژگان: پلی کاپرولاکتون، داربست گرادیانی، اندازه تخلخل، روش لایه به لایه، شستشوی ذرات تخلخل ساز
  • حجت میرزایی قصبه، علیرضا ذاکری* ، شمس الدین میردامادی، میلاد قربانزاده صفحات 87-105
    در این پژوهش، بازگردانی باتری لیتیم- یون از نوع LiNixMnyCozO2 با هدف بازیابی لیتیم از کاتد باتری، مورد آزمایش قرار گرفته است. پس از دشارژ و پیاده سازی اجزای باتری، کاتد با استفاده از یک خردکن تا ابعاد زیر پنج میلی متر ریز شد. سپس آلومینیوم محتوی با انحلال در محلول سدیم هیدروکسید 5/2 مولار تحت شرایط دمای محیط و زمان دو ساعت به طور انتخابی از ماده کاتدی حذف شد. در مرحله بعد انحلال انتخابی لیتیم از ماده کاتدی آلومینیومزدایی شده توسط اگزالیک اسید با استفاده از روش رویه پاسخ (طرح مرکب مرکزی) بررسی شد. سه پارامتر زمان (100-35 دقیقه) ، دما (70-40 درجه سانتی گراد) و غلظت اگزالیک اسید (2/1-5/0 مولار) به عنوان متغیرهای کنترل شده و درصد بازیابی لیتیم و غلظت منگنز در محلول به عنوان متغیرهای پاسخ انتخاب شدند. درنهایت با تجزیه و تحلیل آماری نتایج و مدل های تعیین شده، شرایط بهینه (زمان 122 دقیقه، دمای 70 درجه سانتی گراد و غلظت اگزالیک اسید 1/1 مولار) پیش بینی شد و تحت این شرایط، بازیابی لیتیم حدود 95 درصد و منگنز حل شده به میزان حدود 110 میلی گرم بر لیتر به دست آمد.
    کلیدواژگان: بازگردانی، باتری لیتیم- یون، انحلال انتخابی، طراحی آزمایش ها، اگزالیک اسید
  • علی برادران، مجید طاووسی * صفحات 107-119
    هدف از پژوهش حاضر، بررسی خواص ساختاری، نوری و حرارتی شیشه های GeO2-PbO-CaO-SrO در راستای دستیابی به بالاترین خواص اپتیکی و پایداری حرارتی به منظور استفاده در ساخت پنجره های مادون قرمز است. در این راستا، شیشه های ژرماناتی مختلف در گروه های ترکیبی PbO-xCaO (x-50) و50GeO2 و 50GeO2- (50-x) PbO-xSrO و (20 و 10، 0 x=) با انجام فرایند متداول ذوب و سرد کردن سریع در میان دو صفحه فولادی تهیه شدند. بررسی های ساختاری، نوری و حرارتی نمونه های حاصل توسط پراش سنج پرتو ایکس (XRD) ، آنالیز حرارتی (DTA) ، آزمون طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) و آزمون طیف سنجی مرئی- فرابنفش (UV-Vis) انجام شد. نتایج حاصل حاکی از آن بود که افزودن اکسید کلسیم به ترکیب شیشه های ژرماناتی- اکسید سرب، باعث کاهش توانایی تشکیل فاز شیشه ای، خواص نوری و حرارتی این گروه ترکیبی می شود. برخلاف اکسید کلسیم، حضور اکسید استرانسیم تاثیر مخربی بر خواص اپتیکی شیشه های مورد بحث نداشته، بیشترین دمای تبلور در حدود 831 درجه سانتی گراد و دمای انتقال به شیشه در حدود 580 درجه سانتی گراد در ترکیب حاوی 20 درصد اکسید استرانسیم حاصل شد.
    کلیدواژگان: شیشه های ژرماناتی، عبورپذیری، لبه جذب، پایداری حرارتی
|
  • Sh. Tavakoli dehaghi *, S. Darvishi , Sh. Nemati , M. Kharaziha Pages 1-12
    With the advances in the development of biomaterials for tissue replacement, the attention of scientists has been focused on the improvement of clinical implant properties. In this regard, despite the appropriate properties of the stainless steel, the application of stainless steel as implants has been limited due to the weak corrosion resistivity. The purpose of this paper was preparation and characterization of hydrophobic polydimethylsiloxane (PDMS)-SiO2-CuO nanocomposite coating on the 316L stainless steel surface. The 316L stainless steel was coated by SiO2 nanoparticles (20 wt. %), CuO nanoparticles (0.5, 1 and 2 wt. %) and biocompatible PDMS. In this research, x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were applied to characterize the coating. Moreover, the roughness and water contact angle of the coatings consisting of various amounts of CuO nanopowder were estimated. Finally, the effects of various amounts of the CuO nanopowder on the corrosion resistivity of nanocomposite coatings were investigated. XRD patterns confirmed the presence of crystalline CuO nanoparticles on the substrate. Due to the non-crystalline nature of silica nanoparticles and the semi-crystalline PDMS polymer, no peak confirming the presence of these phases was detected on the XRD pattern of the nanocomposite coating. SEM images showed the formation of a lotus leaf-like layer on the surface of the nanocomposite coating containing 1 and 2 wt. % CuO. Moreover, water contact angle evolution revealed that while contact angle was 81 degree without CuO nanoparticles, it was enhanced to 146 degree in the presence of 1 wt. % CuO. Moreover, the corrosion study showed the nanocomposite containing 2 wt.% CuO had the best corrosion resistance, the corrosion current density of 2.1E-7 A.cm-2, and the corrosion potential of 0.22 V.
    Keywords: Nanocomposite coating, Stainless steel 316L, CuO nanoparticles, Hydrophobicity, PDMS
  • M. Mahmoudi Saleh Abad , M. Zandrahimi , H. Ebrahimi far * Pages 13-23
    In order to improve the oxidation and hot corrosion resistance of steels, various elements including aluminum, chromium, silicon, titanium or combination of these elements can be diffused on to the surface of steel. In this study, aluminum and titanium were simultaneously co-deposited onto the AISI 430 ferritic stainless steel substrate by the pack cementation process. Coating was examined by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The coating consised of two layers with the thickness of approximately 14 microns. The results obtained by XRD showed the existence of FeTi, TiO2, AlTi, Al3Ti and Al5Ti phases in the coating. Isothermal oxidation and cyclic oxidation were carried out at 1000○C. It was showed that the diffusional coating of aluminum-titanium led to the improvement of cycle and isothermal oxidation resistance.
    Keywords: AISI 430 steel, Pack cementation, Aluminum-titanium deposition, Oxidation
  • G. Pishevarz , H. Erfan Niya*, E. Zaminpayma Pages 25-47
    In this work, the amounts of the adsorption of conjugated polymers onto graphene/ graphene oxide were examined by reactive force-field molecular dynamics simulation. The polymers were poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and poly(phenothiazine vinylene-polythiophene)(PTZV-PT). The length and width of the graphene sheet were 95.19 Å and 54.16 Å, respectively. The graphene oxide sheets with different oxidation percentages were considered. The molecular dynamics simulation results demonstrated a higher amount of adsorption onto graphene oxide sheets in comparison to graphene; furthermore, poly(phenothiazine vinylene-polythiophene) revealed a larger amount of adsorption in comparison with poly(3-hexylthiophene) in both functionalized groups of hydroxyl and epoxy. Also, some structural properties of polymers, such as radius of gyration of polymer and radial distribution function, were calculated at different reactive sites.
    Keywords: Adsorption, Graphene, Graphene oxide, Conjugated polymer, Molecular Dynamics
  • M. Tafreshi , S. R. Allahkaram* , S. Mahdavi Pages 49-62
    In this research, Zn-Ni and Zn-Ni/PTFE coatings were electrodeposited from sulfate-based electrolytes. Potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques were used to investigate the corrosion properties of the coatings. Hardness and tribological behavior of the coatings were examined by the Vickers microhardness testing machine and the pin-on-disc method, respectively. Chemical composition and morphology of the as-deposited and worn surfaces of the coatings were studied by a scanning electron microscope (SEM) equipped with an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). According to the results, the corrosion current density of the Zn-Ni film was about 30% of that of the composite coating. Hardness of the alloy film was partially decreased by the incorporation of Polytetrafluoroethylene (PTFE) particles. However, the wear loss and coefficient of friction of the Zn-Ni/PTFE coating were, respectively, about 43% and 57% of those of the Zn-Ni film. Moreover, wear mechanism was changed from plastic deformation and adhesive wear to slight abrasion by the co-deposition of PTFE particles.
    Keywords: Electrodeposition, Zn-Ni, Zn-Ni-PTFE, Corrosion, Tribology, Solid lubricant
  • A. Vahedi , H. Nadimi , D. Haghshenas Fatmesari *, S. Firoozi Pages 63-73
    The aim of this study was to investigate the effect of tartrate ion (C4H4O62-) on the extraction and separation of zinc and cadmium using D2EHPA extractant. The presence of tartrate ion in the solution caused the shift of the extraction curve of zinc and cadmium to the more alkaline pH; however, the shifting rate for the cadmium extraction curve was more significant. In the absence of tartrate ion, ΔpH50% value was equal to 0.65. If 0.2 M tartrate ion were added to the aqueous phase, ΔpH50% value would increase to 1.09. The FT-IR analysis of organic phase showed that tartrate ion absorbed the organic phase along with zinc and cadmium. "Slope analysis method" also showed that 0.25 M and 0.5 M tartrate ion participated in the zinc-tartrate and cadmium-tartrate complex formation, respectively; however, extraction number was changed with increasing the tartrate ion concentration.
    Keywords: Zinc, Cadmium, D2EHPA, Tartrate ion, FT-IR analysis, Slope analysis method
  • M. Akbari Taemeh , B. Akbari *, J. Nourmohammadi Pages 75-86
    In gradient scaffolds, changes in porosity, pore size or chemical composition occur gradually. Recently, different methods have been applied to create gradient in the scaffolds, but they have some disadvantages such as high cost and control. The main purpose of this research was to fabricate porous gradient scaffolds by a novel, functional, simple, and low-cost method. Two homogenous scaffolds (Homog 1 and Homog 2) and two gradient scaffolds (Grad 1 and Grad 2) were fabricated and compared. Polycaprolactone scaffolds with the pore size gradient along the radial direction were fabricated by combining layer-by-layer assembly and porogen leaching techniques. Paraffin micro particles were used as porogen in two size ranges: 250 to 420 µm and 420 to 600 µm. The average pore size of Homog 1 and Homog 2 was 278.48 ± 11.23 µm and 417.79 ± 14.62, which were suitable for bone tissue engineering. The porosity of the samples was: Homog 1: 77.5 ± 1.25 %, Homog 2: 61.3 ± 3.5 %, Grad 1: 74 ± 0.5 % and Grad 2: 79.8 ± 4 %. It should be stated that the required porosity for cell survival and growth was above 70 %. Compressive strength at 80% strain and compressive modulus for Homog 1, Homog 2, Grad 1 and Grad 2 were 0.16 ± 0.16 MPa and 0.25 ± 0.11 MPa, 0.26 ± 0.20 MPa and 0.53 ± 0.34 MPa, 0.19 ± 0.34 MPa and 0.33 ± 0.43 MPa, 0.12 ± 0.28 MPa and 0.16 ± 0.51 MPa, respectively. The results showed that pore size gradient had a negligible effect on the mechanical properties of the scaffolds and using polycaprolactone (PCL) as the only material of scaffold was not appropriate. The structure of gradient scaffolds showed the radial pore size gradient with a good adhesion between layers without any detectable interface; the result of the compression test also confirmed it.
    Keywords: Polycaprolactone (PCL), Gradient scaffold, Pore size, Layer-by-layer assembly, Porogen leaching
  • H. Mirzaaei ghasabe , A. Zakeri *, Sh. Mirdamadi , M. Ghorbanzadeh Pages 87-105
    In this study, the recovery of lithium from the cathode of the spent Li-ion batteries of the LiNixMnyCozO2 type was investigated. After complete discharging and dismantling, the cathodic section was cut and its aluminum content was selectively dissolved in 2.5 M NaOH solution at room temperature for 2 hr. In the next step, selective dissolution of lithium by oxalic acid from the de-aluminized cathode material was investigated and optimized using the response surface methodology of the central composite design. The effect of three parameters of time (35-100 min), temperature (40-70 °C), and oxalic acid concentration (0.5-1.2 M) on the lithium recovery percentage and manganese concentration was studied as the response variables. According to the statistical analysis of the results and the developed models, an optimum condition (T = 70 °C, t = 122 min and oxalic acid concentration of 1.1 M) was suggested and verified experimentally, resulting in the lithium recovery of about 95% and Mn2+ concentration of about 110 mg/L.
    Keywords: Recycling, Spent Li-ion battery, Selective dissolution, Design of experiments, Oxalic acid
  • A. Baradaran , M. Tavoosi * Pages 107-119
    In the present study, the structural, optical and thermal behaviors of GeO2-PbO-CaO-SrO glasses were investigated to achieve the highest optical properties and thermal stability. Accordingly, different 50GeO2-(50-x)PbO-xCaO and 50GeO2-(50-x)PbO-xSrO (x=0, 10, 20) germanate glasses were prepared by the conventional melt and quench technique between two steel sheets. The produced samples were characterized using X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis (DTA), Fourier transform infrared (FTIR) and UV-Vis spectroscopy. Based on the obtained results, the addition of CaO to glass composition reduced the glass phase forming ability as well as optical and thermal behaviors of the prepared glasses. In contrast, the presence of SrO had no destructive effect on the optical properties of the prepared glasses; the highest values of glass transition (580 oC) and crystallization temperature (831 oC) were achieved in the sample containing 20 mole% of SrO.
    Keywords: Germanate glasses, Transmittance, Absorption edge, Thermal stability