فهرست مطالب

مواد نوین - سال هفتم شماره 2 (پیاپی 26، زمستان 1395)

مجله مواد نوین
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 26، زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/12/18
  • تعداد عناوین: 9
|
  • آرش خواجه، سید احمد جنابعلی جهرمی*، حبیب دانش منش صفحات 1-18
    این پژوهش به تحلیل اجزای محدود فرآیند سخت گردانی استحاله ای سطحی در مجاورت ناپیوستگی در عمق نمونه به صورت حرارتی و متالورژیکی به کمک نرم افزار اجزای محدود ABAQUS می پردازد. به منظور پیش بینی جزء حجمی فازهای ایجاد شده و سختی نهایی در حین سرمایش پیوسته، از یک زیر روال که به وسیله کاربر براساس مدل سینتیکی Kirkaldy تعریف گردیده است در گردش اطلاعات نرم افزار استفاده شد. افزون برآن، تاثیر راهبرد کنترل توان و اعمال محیط خنک کننده در سطح ناپیوستگی بررسی گردید. بر اساس نتایج بدست آمده، این راهبردها که بر مبنای کنترل توان ورودی منبع حرارتی است، امکان دستیابی به یک تاریخچه حرارتی یکنواخت تر را در سطح میسر می کنند. با این وجود، با توجه به اینکه اعمال این راهبرد، قادر به کنترل نرخ سرمایش در اطراف ناپیوستگی ها نمی باشد، استفاده از یک محیط سرد کننده با قدرتی بهینه جهت دستیابی به یک لایه یکنواخت سخت شده در عمق نمونه به همراه این راهبردها ضروری است.
    کلیدواژگان: تحلیل اجزای محدود، استحاله های فازی، سرمایش پیوسته، مدل سینتیکی
  • محسن الله دادی*، محمدرضا خانزاده قره شیران صفحات 19-34
    دراین پژوهش به بررسی تاثیر عملیات حرارتی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال انفجاری ورق های فولاد زنگ نزن 304 به فولاد کربنی Ck45 که با بارانفجار ثابت و فاصله توقف متفاوت اتصال یافته پرداخته شده است. برای بررسی تاثیر دما و زمان بر روی نمونه های جوشکاری شده، نمونه ها دردماهای C 250، C 350 و زمان های دو و چهار ساعت در کوره، عملیات حرارتی شدند. بررسی های آزمایشگاهی با استفاده از آزمون های میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون های ریز سختی سنجی و استحکام کششی برشی انجام شد. میزان نفوذ عناصر، آهن، نیکل، منگنز، کروم و ترکیب مناطق مذاب موضعی با استفاده از آنالیز EDS در نمونه ها مشخص شدند. نتایج نشان داد که با افزایشفاصله توقف از4 به 5 میلی متر، انرژی جنبشی برخوردی افزایش یافته و تغییر شکل پلاستیکی شدیدتری در فصل مشترک اتصال ایجاد شده است. نتایج متالوگرافی، نمایانگر موجی – گردابه ای شدن فصل مشترک با افزایش میزان فاصله توقف بوده است. همچنین انجام عملیات حرارتی دردمای C 350 و زمان 2 ساعت باعث افزایش ضخامت ترکیبات بین فلزی فصل مشترک شده است. سختی نیز با انجام عملیات حرارتی دردمای C 350 و زمان 2 ساعت درنمونه های با فاصله توقف 4 و 5 میلی متر، نسبت به قبل از عملیات حرارتی به ترتیب از 91/270 به 00/171 ویکرز و از 00/279 به 00/195 ویکرز کاهش یافته است. همچنین استحکام نمونه ها به ترتیب از 21/449 به 80/370 مگاپاسکال و از 57/510 به 83/432 مگاپاسکال کاهش یافته است. تغییرات سختی و استحکام به دلیل تغییرات ضخامت منطقه بین فلزی وهمچنین افزایش اندازه دانه ها بوده است.
    کلیدواژگان: عملیات حرارتی، جوشکاری انفجاری، ترکیبات بین فلزی، فاصله توقف، گردابه
  • آمنه اسحاقی*، سام حائری پور صفحات 35-48
    رنگ های راکتیو به طور گسترده ای در صنایع نساجی مورد استفاده قرار می گیرند. حذف این رنگ ها به دلیل حلالیت بالا در آب توسط روش های متداول تصفیه پساب ها بسیار مشکل و اغلب مواقع غیرممکن است. از این رو توجه زیادی بروی تکنیک های نوین که منجر به تخریب کامل این آلاینده ها می شوند، متمرکز شده است. یکی از این روش ها اکسیداسیون پیشرفته بر اساس فرایند فتوکاتالیستی است که سبب تخریب کامل این آلاینده ها می شود. در این تحقیق، نانو کامپوزیت دی اکسید تیتانیم-کربن فعال با درصدهای وزنی مختلف (0، 1، 5 ،10 و 15) به روش سل-ژل تهیه شد. خواص ساختاری و مورفولوژی نانوکامپوزیت توسط تکنیک های پراش اشعه ایکس و میکروسکوب الکترونی روبشی گسیل میدانی ارزیابی شد. خواص فتوکاتالیستی نانوکامپوزیت تحت تابش نور ماورای بنفش به وسیله میزان تخریب رنگ راکتیو قرمز 198 به عنوان یکی از مواد موجود در پساب های صنایع نساجی و رنگرزی و یکی از عوامل آلودکننده آب های سطحی و زیرزمینی بررسی شد. نتایج نشان داد نانوذرات دی اکسید تیتانیم دارای ساختار کریستالی آناتاز بوده و اندازه متوسط نانوذرات حدود 35 نانومتر است. نتایج تست فتوکاتالیستی نشان داد با افزایش میزان کربن فعال در نانوکامپوزیت، ابتدا فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات دی اکسید تیتانیم افزایش و سپس کاهش یافت. بالاترین فعالیت فتوکاتالیستی برای نانوکامپوزیت دی اکسید تیتانیم-5 درصد وزنی کربن فعال به دست آمد. میزان تخریب رنگ راکتیو قرمز 198 در حضور نانوکامپوزیت دی اکسید تیتانیم-5 درصد وزنی کربن فعال و نانوذرات دی اکسید تیتانیم بعد از 210 دقیقه تابش به ترتیب حدود42 و 35 درصد اندازه گیری شد.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، دی اکسید تیتانیم، کربن فعال، رنگ راکتیو قرمز، تخریب فتوکاتالیستی
  • داود خادمی *، ابوالفضل باباخانی صفحات 49-58
    در پژوهش حاضر، کامپوزیت Al- Al2O3 به روش SPS که یکی از روش های نوین تف جوشی پودرهای فلزی است، تولید شد. ریز ساختار نمونه های تولید شده با استفاده از میکروسکوپ نوری بررسی شد و تشخیص عناصر و ترکیبات حاضر در ساختار کامپوزیت با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به سیستم EDS صورت گرفت. هم چنین به منظور بررسی اثر مقادیر Al2O3، آزمون های استحکام فشاری، سختی و بررسی دانسیته نسبی بر روی نمونه های حاوی (15-0) درصد وزنی Al2O3 انجام شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش درصد Al2O3 سختی برینل نمونه ها تا حدود95% افزایش یافته است. در نمونه با 5 درصد وزنیAl2O3 استحکام نسبت به نمونه آلومینیوم خالص حدود 40 درصد افزایش پیدا کرده است و توزیع یکنواخت ذرات Al2O3 در زمینه Al مشاهده می شود؛ اما با افزایش درصد وزنی ذرات Al2O3 در نمونه های حاوی 10و15 درصد، کاهش استحکام دیده می شود که دلیل آن، با توجه به بررسی های ریزساختاری وکاهش دانسیته نسبی از98/0 به حدود88/0، مربوط به عدم فشرده شدن مناسب و ایجاد تخلخل در این نمونه ها است.
    کلیدواژگان: کامپوزیت های زمینه آلومینیومی، Al2O3، پلاسمای جرقه ای، استحکام فشاری
  • محمد نیک نژاد*، مسعود میرجانی، سعید برجی صفحات 59-74
    دربین ذرات هم رسوبی پوشش های کامپوزیتی الکترولس نیکل فسفر، نانوالماس دارای پایداری شیمیایی بالا، خواص خودروانکاری خوب و مقاومت به سایش عالی است. در این پژوهش، نانوذرات الماس با غلظت های 6/0-2-6-12 گرم برلیتر به محلول آبکاری اضافه شده و فرایند پوشش دهی روی زیرلایه های فولادی انجام گرفت. تاثیر اضافه شدن نانوالماس و عملیات حرارتی بر تغییرات مورفولوژی، ساختار کریستالی، سختی و مقاومت به سایش به ترتیب با FESEM، XRD، میکروسختی و روش پین روی دیسک بررسی شدند. نتایج نشان داد که پوشش ایجاد شده از محلولی با غلظت 6/0 گرم برلیتر حداکثر مشارکت نانوذرات الماس، سختی و مقاومت به سایش را در بین پوشش های کامپوزیتی داشته است. با انجام عملیات حرارتی در دمای 400 درجه سانتی گراد به مدت یک ساعت سختی و مقاومت به سایش افزایش چشم گیری یافت.
    کلیدواژگان: الکترولس، سختی، مورفولوژی، نانوذرات- هم رسوبی
  • آسیه حبیبی، سید محمد موسوی خویی*، فرزاد محبوبی، امیر خاکزاد صفحات 75-84
    در این پژوهش روش پلاسمای الکترولیتی به عنوان یکی از جدیدترین فرایندهای پوشش دهی سطح برای ایجاد پوشش نانو ورق گرافنی بر زیرلایه نیکل مورد مطالعه قرار گرفت. در این روش با اعمال ولتاژ بالا بین دو الکترود با نسبت سطح متفاوت در محلول، پلاسما در اطراف کاتد ایجاد می شود و در یک مرحله و در مدت زمان بسیار کوتاه در فشار اتمسفر، نانو ورق گرافن از الکترولیت حاوی اتانول به عنوان پیش ماده کربنی، تهیه شده و بر زیرلایه نیکل رسوب می کند. کیفیت این پوشش با استفاده از طیف سنجی رامان و تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد بررسی قرار گرفته است. شدت و محل باندها در طیف رامان، ایجاد پوششی از نانو ورق های گرافن توربواستراتیک با حداکثر 10 لایه را تایید می کند. افزایش در زمان فرایند، منجر به افزایش محدودی در تعداد لایه های گرافنی و کاهش در عیوب ساختاری آن ها می شود. هم چنین در بررسی تاثیر طول موج لیزر تهییج رامان بر شدت و مکان باندهای مشاهده شده در طیف رامان این نمونه ها، با استفاده از رامان با دو طول موج لیزرnm 633 وnm 785 افزایش در شدت پراکندگی باندهای مرتبه اول رامان، مانند باندهای D و G و کاهش در شدت پراکندگی مرتبه دوم، مانند باندهای 2D و D'' مشاهده شد.
    کلیدواژگان: فیلم نانو ورق گرافن، پلاسمای الکترولیتی کاتدی، طیف سنجی رامان
  • رحیم اقرء*، بهزاد محمدی، کمال جانقربان، محمد امین منتصری صفحات 85-94
    در این پژوهش، تاثیر نانولوله های کربنی و تک لایه های گرافیت (گرافن) بر خصوصیات الکترومغناطیسی اپوکسی بررسی و با هم مقایسه گردید. برای انجام این کار، نمونه های نانوکامپوزیت های اپوکسی-گرافن و نانوکامپوزیت های اپوکسی-نانو لوله کربن تا 5/0 درصد وزنی (266/0 درصد حجمی) با استفاده از روش ریخته گری ساخته شدند. پس از آن، مورفولوژی و نحوه پخش تقویت کننده ها در زمینه به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. سپس خصوصیات الکترومغناطیس نمونه ها در باند X امواج الکترومغناطیس (8 تا GHz12) به وسیله شبکه آنالیز کننده اسکالر اندازه گیری و مقایسه گردید. نتایج نشان داد که بخش حقیقی نفوذ پذیری الکتریکی اپوکسی خالص با اضافه کردن 5/0درصد وزنی گرافن و نانو لوله کربنی به ترتیب به طور متوسط 36 و 16 درصد افزایش می یابد. مقدار متوسط بخش موهومی نفوذپذیری الکتریکی نمونه نانوکامپوزیت با 5/0 درصد وزنی گرافن به 5/0 رسیده است که 3 برابر نمونه نانوکامپوزیت با درصد برابر نانو لوله کربن و 5/12 برابر اپوکسی خالص است. فاکتور اتلاف نمونه نانوکامپوزیت با 5/0 درصد وزنی گرافن برابر 13/0 و نمونه نانوکامپوزیت با 5/0درصد وزنی نانو لوله کربن برابر 045/0 به دست آمده است. همان گونه که نتایج نشان می دهند، گرافن به مراتب بیش تر از نانو لوله کربن خصوصیات الکترومغناطیس و فاکتور اتلاف اپوکسی را بهبود می بخشد.
    کلیدواژگان: گرافن، نانو لوله کربن، نانوکامپوزیت، اپوکسی، تداخل امواج الکترومغناطیس
  • حسین پاکدل نوقابی*، ابوالفضل باباخانی، سید عبدالکریم سجادی صفحات 95-104
    در این پژوهش، اختلاط پودرهای آلومینیم خالص و گرافیت برای تولید کامپوزیت های پایه آلومینیم تقویت شده با ذرات پودر گرافیت، از روشی جدید به نام همگن سازی در مایع استفاده شد. میزان گرافیت در این پژوهش از صفر تا 5/4 درصد وزنی درنظر گرفته شد. ابتدا پودر گرافیت در استون ریخته و آلتراسونیک گردید و نیز پودر آلومینیم به محلول اضافه و آلتراسونیک ادامه پیدا کرد. سپس مخلوط حاصل فیلتر و در دما و زمان مناسب در اتمسفر خلا خشک گردید. هم چنین از پودر های خشک شده حاصل به روش پرس سرد - تف جوشی در کوره خلا تحت دما و زمان مناسب نمونه های کامپوزیتی تولید شد. به منظور بررسی ریزساختار، نمونه های حاصل به وسیله میکروسکوپ نوری و SEM بررسی و تحلیل شدند. هم چنین به منظور بررسی خواص مکانیکی، نمونه ها تحت آزمون های سختی سنجی (برینل) و سایش قرار گرفتند. باتوجه به نتایج و مشاهدات، توزیع ذرات گرافیت در زمینه ی آلومینیم در این روش نسبت به روش های دیگر بهبود چشمگیری را نشان داد که همین امر سبب بهبود خواص مکانیکی شده است. هم چنین، افزودن گرافیت تا 5/2 درصد وزنی به طور بسیار یکنواخت در زمینه و بدون کلوخه شدن رخ داد. درحالی که درصد بهینه توزیع گرافیت برای این کامپوزیت با سایر روش های اختلاط حداکثر یک درصد بوده است. در این روش اختلاط، با افزودن گرافیت تا درصد بهینه، سختی و مقاومت به سایش افزایش یافت. با توجه به نتایج آزمون سایش، میزان مقاومت به سایش به دست آمده از این روش اختلاط، نسبت به سایر روش های تولید این کامپوزیت افزایش داشت.
    کلیدواژگان: کامپوزیتAl، Gr، همگن سازی در مایع، پرس سرد، خواص سایشی، سختی
  • بهنام مکاریان خوزانی، کامران امینی*، حمید غیور صفحات 105-118
    عملیات زیرصفر، عملیات تکمیلی است که بر روی انواع فولادهای ابزار، فولادهای کربن دهی شونده، تندبر، با هدف بهبود مقاومت سایشی و سختی انجام میگردد. در این پژوهش تاثیر عملیات زیر صفر عمیق بر روی رفتار سایش سرد، سختی و ریزساختار فولاد گرم کار1.2344 مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور نمونه ها پس از پیشگرم در دمای C◦800 به مدت 20 دقیقه و سپس عملیات آستنیته در دمای C◦1050 به مدت زمان 50 دقیقه در روغن کوئنچ گردیدند. برای بررسی تاثیر عملیات زیرصفر، بعضی از نمونه ها تحت عملیات زیرصفر در محیط نیتروژن مایع به مدت 24 ساعت قرار گرفتند. نتایج نشان داد، میزان آستنیت باقیمانده از 8% در نمونه کوئنچ به میزان بسیار کم در نمونه زیرصفر شده می رسد. همچنین نتایج نشان داد که عملیات زیر صفر عمیق، منجر به افزایش سختی و افزایش مقاومت در برابر سایش به ترتیب به میزان 25% و 49% در مقایسه با نمونه کوئنچ- تمپر می گردد. دلیل بهبود سختی و مقاومت به سایش در نمونه های زیرصفر شده کاهش در مقدار آستنیت باقیمانده، رسوب کاربیدهای ریز و نانومتری، توزیع بهتر کاربیدها و افزایش درصد کاربید ها است. همچنین بررسی سطوح سایش حاکی از آن است که مکانیزم غالب سایش، چسبان و تریبوشیمیایی است و ذرات جداشده از سطح در نمونه زیرصفر شده ریزتر می باشند.
    کلیدواژگان: آستنیت باقیمانده، سختی، عملیات زیر صفر عمیق، فولاد DIN1، 2344، مقاومت سایشی
|
  • A. Khajeh, S. A. Jenabali Jahromi *, H. Danesh Manesh Pages 1-18
    In the present research, the finite element analysis of the surface transformation hardening in the vicinity of workpiece discontinuity was performed both thermally and metallurgically using ABAQUS finite element software. In order to predict the volume fraction of the obtained phases and the hardness profile during continuous cooling stage, the appropriate user-defined subroutine based on the Kirkaldy kinetic model was employed in the data flow of the software. Besides the effects of different controlling strategies and the application of a quenching medium at the discontinuity surface was investigated. Based on the obtained results, these strategies which are based on controlling the input power and travelling speed of the heat source as a function of the maximum temperature at the surface, allows for gaining a more uniform thermal history at the surface. However, as these strategies could not control the cooling rate in the vicinity of discontinuities, applying a quenching medium with an optimum cooling power is essential in order to achieve a uniform hardened layer at the workpiece depth.
    Keywords: Finite element analysis, Phase transformations, Continuous cooling, Kinetic model
  • M. Allah Dadi *, M.R. Khanzadeh Pages 19-34
    In this research,the effects of heat treatment on microstructure and mechanical properties of explosively bonded 304 stainless steel-Ck45 Carbon steel with constant explosive ratio and different standoff were investigated. Samples were heat treated in 2500C and 3500C for 2 and 4 hours in the furnace, and optical microscopy, electron microscopy, micro hardness test and tensile shear test were carried out on samples. Diffusion of iron, chromium, manganese elements and chemical composition of local melted zone were investigated by EDS analysis. The results showed that by increasing standoff from 4 to 5 mm, impact kinetic energy was increased and interface was deformed under severe plastic deformation. Metallography study showed that wavy-vortex interface was created by increasing the standoff. Heat treatment at 3500C for 2 h, increased the thickness of interface intermettallics compounds. Hardness in samples with 4- 5mm standoff was decreased by heat treating 3500C , 2 hr from 270.11 to 171.00 Hv and 279.00 to 195.00 Hv respectively. Strength of samples also decreased from 449.21 MPa to 370.81 MPa and 510.57 to 433.83 MPa respectively. The hardness and strength changes are due to a changes in intermetallics thickness and grain growth phenomenon.
    Keywords: Heat treatment, Explosive welding, Intermetallic, Standoff, Vortex zone
  • A. Eshaghi *, S. Haeri Pour Pages 35-48
    Reactive dyes are used extensively in the textile industry. These dyes are highly water soluble and as a result, their removal from the textile effluent by conventional methods is very difficult. Therefore, many attentions have to be focused on techniques that can lead to the complete destruction of these pollutants. This had led to the study of other methods such as an advanced oxidation process based on photocatalysis. In this research, TiO2–activated carbon nano-composites with different concentrations of the activated carbon (0, 5, 10, 15 weight %) were prepared by a sol–gel method. The structure and morphology of the nanocomposites were evaluated by X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) techniques. The photocatalytic activity of the nano-composites were evaluated through degradation of reactive red 198 under ultraviolet light irradiations. The results indicated that the TiO2 nano-composite contained only anatase phase and average particle size was 35 nm. The photocatalytic results indicated that the photo-degradation of the reactive red 198 is increased by increasing the activated carbon content to 10 wt% and then decreased. TiO2-5 wt% activated carbon showed the best photocatalytic properties. The photocatalytic results indicated that the reactive red 198 degraded around 42% and 35% during a 210 min irradiation period in the presence of TiO2-5 wt% activated carbon nano-composite and TiO2, respectively.
    Keywords: TiO2, Nano-composite, Photocatalytic, Reactive red 198
  • D. Khademi *, A. Babakhani Pages 49-58
    Composite of Al-Al2O3 have been fabricated by spark plasma sintering (SPS) that is known as one of advanced methods of sintering for metal powders. The microstructural studies and elemental qualitative analyses of composites were carried out by Optical Microscopy, Scanning Electron Microscope (SEM) and EDS analysis.Also, In order to study of mechanical properties, the compressive strength, hardness tests and relative density of samples with zero to 15 Wt% Al2O3 were investigated. The results show increases of hardness up to 95% by increasing of Al2O3 amount, sensitively increasing of strength up to 40% in samples with 5 Wt% Al2O3. Furthermore, in these samples Al2O3 particles are homogenously dispersed in Al matrix. In following, strength amounts are decreased by increasing of Al2O3 Wt% up to 10 and 15%.According to microstructural studies and reducing the relative density of 0.98 to 0.88 is related to unsuitable compressed and the creation of porosity in samples.
    Keywords: composite of Al-Al2O3, spark plasma sintering, compressive strength
  • M. Niknezhad *, M. Mirjani, S. Borji Pages 59-74
    Ni-P electroless composite coatings are produced by hard or soft particles in Ni-P matrices. In the co-deposition particles, nanodiamonds have a very high hardness, biological compatibility, high chemical stability and good resistance to abrasive and harsh environments,. In this study Ni–P nanodiamond composite coatings were deposited in various nanodiamond concentration on steel substrates. The effect of adding nanodiamonds and heat treatment on morphology, crystalline structure, hardness and wear resistance were investigated by FESEM, XRD, micro Vickers and pin on disk. The results demonstrated that coating produced with 0.6 g/l nanodiamond concentration had highest particles incorporation and hardness. The crystalline structure composite coating was finer and surface morphology changed. Also the heat treated composite coating had the highest wear resistance at 4000C for an hr. The mechanisms of improvement of the tribological properties of the electroless composite coating are also discussed.
    Keywords: composite_electroless_Hardness_morphology - nanodiamond
  • A. Habibi, S. M. Mousavi Khoei *, F. Mahboubi, A. Khakzad Pages 75-84
    In this research, cathodic plasma electrolysis, as a novel surface coating process, was studied for formation of graphene nano-sheets coating on nickel surface. In this process, the plasma is formed around the cathode by application of high voltage between two electrodes with different surface area and graphene nano-sheet produced from electrolyte contain ethanol as carbon precursor and deposited on substrate by formation of plasma at atmosphere pressure in one step and short time. The quality of coating is studied by using Raman spectroscopy and scanning electron microscopy. The intensity and the position of Raman spectrum bands confirm formation of turbostratic graphene nano-sheets with maximum 10 layers on surface. An increase of process time cause to a slightly increase in thickness at graphene layers and a reduction at structural defects of layers. The effect of laser wavelengths on Raman spectrum by using 633 and 785 nm laser were shown an increase at firs order scattering, D and G and a reduction at second order scattering, 2D and D'' bands intensity.
    Keywords: Graphene nanosheet film, Cathodic plasma electrolysis, Raman spectroscopy
  • R. Eqra *, B. Mohammadi, K. Janghorban, M. A. Montaseri Pages 85-94
    In this study, the effect of carbon nanotubes and single layers of graphite (graphene) on the electromagnetic properties of epoxy were investigated and compared. To do this, the epoxy-graphene nanocomposite and epoxy-carbon nanotube nanocomposite samples up to 0.5wt% were fabricated by casting method. After that, the morphology and distribution of nano-fillers in epoxy matrix was investigated by scanning electron microscopy. Then, the electromagnetic properties of samples in the X-band (8 to 12 GHz) of electromagnetic radiation were determined by a scalar network analyzer. The results showed that the electromagnetic properties and dissipation factor of epoxy were improved by graphene much more than of carbon nanotubes. So that, by adding of 0.5wt% of graphene or carbon nanotubes in epoxy matrix, the real part of permittivity was improved by 36 and 16 percent respectively. The average value of the imaginary part of permittivity of 0.5wt% of graphene nanocomposite sample was reached to 0.5 that is 3 and 12.5 times of 0.5wt% of carbon nanotubes nanocomposite sample and pure epoxy respectively. The 0.13 and 0.045 was obtained for dissipation factor of nanocomposite samples with 0.5wt% of graphene and 0.5wt% of carbon nanotube respectively. As the results, epoxy nanocomposites containing graphene are more suitable than epoxy-carbon nanotubes nanocomposites for electromagnetic interference shielding and absorbing electromagnetic waves absorption application.
    Keywords: Epoxy, Graphene, Carbon Nanotube, Nanocomposite, Electromagnetic Interference Shielding
  • H. Pakdell Noghabi *, A. Babakhani, S. A. Sajjadi Pages 95-104
    To produce aluminum-matrix composite reinforced with graphite particles, mixing of pure aluminum and graphite powders by a new method, called homogenization in liquid phase, was used. The graphite content was chosen from zero to 4.5wt.% in this study. Composite samples were produced using the mixed powder by way cold-press sintering under different pressure, temperature and time. The specimen microstructures were investigated by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). To evaluate the mechanical properties of samples, hardness and wear tests were performed. According to the results, homogenization in liquid phase method caused significant improvement in distribution of graphite particles in the matrix and the addition of 2.5wt.% graphite in the matrix. Improved mechanical properties to great extent.
    Keywords: Aluminum, matrix composite, Graphite, liquid phase homogenization, Cold press, sintering, Wear properties, hardness
  • B. Mokarian Khozani, K. Amini *, H. Ghayour Pages 105-118
    Deep cryogenic heat treatment is a conventional supplementary treatment are used on tool steels, carburized steel and high speed steel to improve their wear resistance and hardness. In this research, the effect of deep cryogenic treatment on the hardness, structure and wear resistance of 1.2344 hot work tool steel has been investigated. To perform heat treatment, the samples were preheated at 650°C for 20 minutes. The samples were then austenized at 1050 ºC for 50 min followed by oil quenching. To investigate the effect of deep cryogenic treatment, some specimens were placed under cryogenic treatment at -196 ºC for 24 hours. It can be conducted that deep cryogenic heat treatment eliminates the retained austenite from 15% in the quench samples to a percentage lower than the detection limit of the XRD technique in the deep cryogenic samples. The results of this research showed that cryogenic treatment leads to an increase in hardness and wear resistance levels by 25 % and 49 %, respectively, in comparison with the quenching tempering treatments. The deep cryogenic heat treatment eliminated retained austenite and increased the carbide percentage. Moreover, the deep cryogenic heat treatment made a more homogeneous carbide distribution with a more uniform particle size and some newly formed nano-sized carbides. These improvements increased the hardness and microhardness of the deep cryogenically treated samples. It was also clarified that the predominant wear mechanism is a combination of adhesive and tribo-chemical wear and the collected wear derbies of the cryogenically treated samples were more brittle and smaller.
    Keywords: Retained Austenite, Hardness, Deep Cryogenic Treatment, 1.2344 Steel, Wear Resistance