فهرست مطالب

فصلنامه نانو مواد
پیاپی 8 (زمستان 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/11/24
  • تعداد عناوین: 7
|
  • بررسی و مقایسه پوشش نانوکامپوزیت هیدروکسی آپاتیت-آلومینا-زیرکونیا بر روی تیتانیوم در دو روش Dip-coating و Spin-coating
    رکسانا فامیلی *، مهران صولتی هشجین، شهرام نامجوی نیک، علی نعمتی صفحات 66-74
    در این پژوهش، برای اولین بار از نانوکامپوزیت هیدروکسی آپاتیت به همراه آلومینا و زیرکونیا به عنوان پوشش بر تیتانیوم استفاده گردید. دو نوع پایه تیتانیوم خالص با درصد ناخالصی آهن متفاوت به عنوان پایه انتخاب شد و پس از آماده سازی با سل هیدروکسی آپاتیت-آلومینا-زیرکونیا پوشش داده شدند. روش پوشش دهی سل-ژل به دو صورت غوطه وری (Dip-coating) و چرخشی (Spin-coating) بر روی نمونه ها اعمال گردید. انتخاب این روش به دلیل ارزان بودن و قابلیت پوشش دهی انواع نمونه ها بوده است. با مقایسه پوشش های بدست آمده مشاهده شد که در روش Dip-coating، ترک کمتر و ساختار پوشش یکنواخت تر است. البته پوشش حاصل از روش Spin-coating نیز تقریبا یکنواخت است اما ترک های بیشتری در آن مشاهده می شود. فرآیند پوشش دهی در سه مرحله انجام شد که در بین سه مرحله کار، در مرحله 2 از نظر همگنی پوشش در تمام قسمت ها و تعداد ترک ها، پوشش های بهتری بدست آمد. به نظر می رسد که استفاده از پایه دارای ناخالصی آهن کمتر در هر شرایطی پوشش های همگن تری را بوجود آورده است. افزایش زمان پیرسازی سل و دمای کلسیناسیون پوشش نیز تاثیر مشخصی بر نتیجه کار داشته و کیفیت پوشش های حاصل را افزایش داده است. هدف از انجام این پژوهش بررسی این پوشش ها برای استفاده به عنوان پوشش بر روی ایمپلنت های دندانی تیتانیومی بوده است. بعلاوه با توجه به این نکته که ایمپلنت گذاری خود یک جراحی پرهزینه است، از مواد اولیه ارزان جهت پوشش دهی استفاده شده است.
    کلیدواژگان: پوشش، نانوکامپوزیت، هیدروکسی آپاتیت، آلومینا، زیرکونیا
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بهبود خواص مکانیکی و ریزساختار نانوکامپوزیت آلومینا/سیلیکون کاربید به روش فرآیند سینتر چند مرحله ای
    محمدرضا خادم الحسینی، سیدسعید میرزایی*، داود قهرمانی، صاحبعلی منافی صفحات 75-81
    در پژوهش حاضر، تاثیر افزودن فاز تقویت کننده سیلیکون کاربید و همچنین شرایط متفاوت گرمادهی در هنگام فرآیند سینتر کردن بر استحکام مکانیکی و سختی کامپوزیت آلومینا- سیلیکون کاربید بررسی شده است. نتایج بدست آمده بیانگر این مطلب است که افزودن سیلیکون کاربید برخلاف کاهش روند تراکم و چگالی، منجر به افزایش سختی و استحکام کامپوزیت حاصله در مقایسه با زمینه می شود. همچنین سینتر کردن کامپوزیت در طی مراحل متعدد تا رسیدن به دمای نهایی یکسان، منجر به افزایش چگالی قطعات می شود و در نتیجه آن سختی و استحکام مکانیکی کامپوزیت نیز افزایش می یابد. روند بهبود خواص مکانیکی دارای بهینه درصد فاز تقویت کننده می باشد. از همین رو این افزایش تا 5 و 10 درصد وزنی سیلیکون کاربید به ترتیب بهینه حالت برای سختی و استحکام خمشی کامپوزیت می باشد و از آن به بعد روند بهبود این خواص نزولی می شود.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، آلومینا، سیلیکون کاربید، استحکام خمشی، سختی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • آماده سازی پوشش های نانو TiO2 دوپ شده با هر دو یون نیتروژن و سریم و بررسی خواص فتوکاتالیستی آنها
    نسرین احمدی*، علی نعمتی، مهران صولتی هشجین، کاوه ارزانی، علی جمشیدی صفحات 82-87
    پوشش های نانو TiO2خالص و دوپ شده با سریم و نیتروژن به روش سل-ژل و غوطه وری بر روی سطح شیشه- سرامیک آی پی اس ایمپرس2 ایجاد شد. نمونه ها به مدت 2 ساعت در دمای °C 550 عملیات حرارتی شدند. سپس ساختار بلوری نمونه ها با استفاده از تکنیک پراش پرتو ایکس (XRD) و ریزساختار نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مورد مطالعه قرار گرفت و خواص نوری آنها به کمک طیف سنج جذبی انعکاسی UV-Visو در پایان اثر فتوکاتالیستی از طریق اندازه گیری میزان تخریب و تجزیه متیل اورانژ بر اثر تابش نور (طول موج nm 366=λ) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با دوپ سریم و نیتروژن در ساختار TiO2، فاز اصلی نمونه ها آناتاز است و با افزایش میزان دوپ اندازه بلورک ها کاهش می یابد. از طرف دیگر جذب نور TiO2دوپ شده با افزایش دوپ سریم و نیتروژن، افزایش می یابد و دوپ سریم باعث می شود طیف جذبی به سمت محدوده مرئی حرکت کند و مشخص گردید که پوشش های TiO2دوپ شده فعالیت فتوکاتالیستی قوی تری نسبت به TiO2خالص دارند. نتایج آزمایش ها نشان داد که دوپ سریم (با نسبت درصد سریم به تیتانیوم: 1%) و دوپ نیتروژن (با نسبت مقدار اوره به تترا ان بوتیل تیتانات: 0/25) در ساختار TiO2 خواص فتوکاتالیستی فاز آناتاز TiO2را بهبود می دهد.
    کلیدواژگان: فتوکاتالیست، سل، ژل، آناتاز، شیشه، سرامیک
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • سنتز نانوله های اکسید تیتانیوم به روش الکتروفوزیس
    مهرناز مهرجویی، ابوالقاسم نورمحمدی*، محمدعلی بهره ور صفحات 88-96
    در تحقیق حاضر، نانولوله های اکسید تیتانیوم ( (TiO2به کمک راندن سل تیتانیوم به درون کانال های قالب، با استفاده از تکنیک الکتروفورزیس (برق رانی) سل-ژل، سنتز شدند. برای این منظور سل پایدار با استفاده از پیش مواد ارگانومتالیک تیتانیوم تهیه و با اعمال میدان الکتریکی مستقیم به درون کانال های قالب رانده شد تا نانولوله ها بر جداره حفرات تشکیل شوند. با سونش شیمیایی حفرات قالب به کمک اسید فسفریک، رشد موفقیت آمیز ساختارهای لوله ای درون قالب ها امکان پذیر گردید. پس از انجام عملیات حرارتی ساختار فازی نانولوله های تولید شده به کمک بررسی های پراش اشعه ایکس (XRD) شناسایی گردید. بررسی های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز انرژی پاشیده اشعه ایکس (EDX) نشان دادند که به این طریق آرایه هایی از نانولوله های TiO2 با ابعاد و هندسه نسبتا یکنواخت را می توان به روش برق رانی درون قالب ها رشد داد.
    کلیدواژگان: TiO2، نانولوله، قالب اکسید آلومینیوم آنودیک، الکتروفورزیس
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی تاثیر آسیاب مکانیکی بر ریزساختار و توزیع نانولوله های کربنی در ساخت نانوکامپوزیت مس تقویت شده با نانولوله های کربنی چند دیواره
    اسماعیل صلاحی*، محمدرضا اکبرپور صفحات 103-109
    در این تحقیق، از آسیاب مکانیکی در محیط خشک برای توزیع یکنواخت نانولوله های کربنی چند دیواره در داخل فلز مس و ساخت نانوکامپوزیت مس- نانولوله های کربنی چند دیواره استفاده شد. تغییرات مورفولوژی ذرات و توزیع نانولوله های کربنی در داخل پودر مس توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، تغییرات اندازه دانه های فلز مس توسط پراش اشعه X با استفاده از روش ویلیامسون- هال انجام شد. نتایج نشان داد که مورفولوژی ذرات، اندازه دانه های فلز پس از زمان آسیاب مکانیکی 16 ساعت تقریبا ثابت می ماند که نشان دهنده رسیدن پودر به حالت پایدار است. بررسی تغییرات ساختار نانولوله ها در هنگام آسیاب مکانیکی، توسط آنالیز رامان نشان داد که در هنگام آسیاب مکانیکی، ساختار نانولوله ها مقداری آسیب می بیند. بنابراین تغییر شرایط آسیاب مکانیکی برای کوتاه کردن زمان رسیدن به حالت پایدار ضروری است.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، مس، نانولوله های کربنی، آلیاژسازی مکانیکی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • مطالعه پراش اشعه ایکس آلیاژ نانوساختار MnNi تهیه شده بوسیله یک آسیای گلوله ای سیاره ای
    طاهره جلال*، سیامک حسین نژاد صفحات 110-116
    در کار حاضر، ترکیبی از پودرهای خالص تجاری نیکل و منگنز با نسبت اتمی Mn55%Ni- در یک آسیای سیاره ای پرانرژی آلیاژسازی شدند. این فرآیند با سرعت چرخش rpm400 و نسبت وزنی گلوله به پودر 1:12 تحت اتمسفر گاز خنثی آرگون انجام شد. سپس پودرهای آسیاکاری شده تحت شرایط دمایی و زمانی مختلف عملیات حرارتی شدند. جهت مطالعه فرآیند آلیاژسازی مکانیکی از روش پراش پرتو ایکس با تابش اولیه CuKα استفاده شد. پروفایل پیک های پراش اشعه ایکس، محلول جامد به شدت تغییر شکل یافته و نزدیک به فاز آمورف را پس از 20 ساعت آسیاکاری نشان می دهند. پس از 50 ساعت آسیاکاری تبلور مجدد جزئی همراه با فرآیند نظم یابی در ساختار رخ داده است. با انجام عملیات حرارتی، تحولات نظم یابی و تبلور مجدد به طور قابل توجهی بهبود یافته است.
    کلیدواژگان: آلیاژسازی مکانیکی، عملیات حرارتی، آلیاژ نانوساختار، پراش پرتو ایکس
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • ایجاد پوشش نانوکامپوزیتی نیکل/ اکسید تیتانیوم/ اکسید آلومینیوم به روش رسوب دهی الکتریکی
    محمد میرک*، فرشید طهماسبی صفحات 117-124
    در این مطالعه، پوشش نانوکامپوزیتی نیکل – اکسید تیتانیوم – اکسید آلومینیوم به روش رسوب دهی الکتریکی از حمام وات در غلظت های مختلف ذرات اکسید، روی زیرلایه فولاد آلیاژی ایجاد شده است. افزایش ذرات تقویت کننده روی مورفولوژی سطح تاثیر گذاشت و سبب اصلاح دانه بندی ذرات پوشش شد. توزیع ذرات در پوشش روی خواص پوشش بررسی گردید. نتایج نشان داد با افزایش مقدار ذرات تقویت کننده در پوشش، میکروسختی افزایش می یابد و در حدود 9/7 درصد وزنی به بیشترین مقدار خود یعنی 425 ویکرز می رسد.
    کلیدواژگان: پوشش کامپوزیتی، اکسید تیتانیوم، اکسید آلومینیوم، رسوب دهی الکتریکی، میکروسختی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Improvement of Microstructure and Mechanical Properties of Alumina/Silicon Carbide Nanocomposite via Multi-step Sintering
    M.R. Khademalhoseini, S.S. Mirzaee*, D. Ghahremani Pages 75-81
    In current work, the effect of nanosized silicon carbide as reinforcing phase and multi step sintering on flexural strength and Vickers hardness of alumina/silicon carbide nanocomposite was investigated. The results illustrated that in spite of decrease in the densification by addition of SiC, hardness and flexural strength of composite comparing with pure matrix was increased. Also, multi-step sintering to reach the same final temperature results, the increment of the density of composites that leads to enhancement of hardness and strength of composite. Mechanical properties improvement trend had the maximum on the application of reinforcing phase. Hence addition of 5 and 10 weight percent of SiC was the optimum quantity of reinforcing phase in order to achieve the maximum of hardness and flexural strength of composite respectively.
    Keywords: Nanocomposite, Alumina, Silicon carbide, Flexural strength, Hardness
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Preparation of N, Ce Co-doped Nano TiO2 Coatings and Investigation of their Photocatalytic Activity
    N. Ahmadi*, A. Nemati, M. Solati, K. Arzani, A. Jamshidi Pages 82-87
    Pure and N, Ce co-doped TiO2 thin films were prepared on glass-ceramic substrates by using sol-gel dip-coating technology. After, samples calcined in air at 550 °C for 2 h. Then samples characterized by X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM) and ultra violet visible light diffuse reflectance spectra (UV-Vis DRS). Finally, the photocatalytic activity of the films were evaluated by the photocatalytic degradation of aqueous methyl orange. Results indicate that anatase phase is the dominant phase in N, Ce co-doped TiO2 samples, and the doping can decrease the size of TiO2 crystallite. Beside the light absorption of N, Ce co-doped TiO2 increases with increasing cerium content and cerium doping causes absorption spectra of N, Ce co doped TiO2 to shift the visible region. It was found that N, Ce co-doped TiO2 thin films showed higher photocatalytic activity and then the pure TiO2 thin films. The results of the experiments show that doping with Ce content of Ce/Ti: 1% and N content of urea/tetra n-butyl ortho titanate: 0.25 can improve photocatalytic properties of N-Ce-TiO2.
    Keywords: Photocatalyst, Sol, gel, Anatase, Glass, ceramic
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Synthesis of Titanium Oxide Nanotubes by the Electrophoresis Method
    M. Mehrjuee, A. Nourmohammadi*, M.A. Bahrevar Pages 88-96
    In this research, titanium dioxide (TiO2) nanotubes have been synthesized by the sol-gel electrophoresis technique. A titanium sol was prepared using organometallic precursors of titanium to fill the template channels. The prepared sol was driven into nanopores of porous anodic aluminum oxide templates under the influence of a DC electric field to form nanotubes on the pore walls. It was observed that tubular growth can occur after chemical etching of the template pores with phosphoric acid. The phase structure of the produced nanotubes, after the firing step, was evaluated based on the X-ray diffraction (XRD) investigations. Scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray (SEM and EDX) studies showed that TiO2 nanotubes with rather uniform size and shape have been electrophoretically grown in the template pores.
    Keywords: Electrophoresis, TiO2, Nanotubes, Anodic aluminum oxide templates
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Effect of Mechanical Milling on Microstructure and Distribution of CNTs During Fabrication of Copper Reinforced with Carbon Nanotubes Nanocomposite
    E. Salahi*, M. Akbarpour Pages 103-109
    In this research, copper reinforced with 1 wt.% carbon nanotubes were produced using mechanical milling process. The composite powders size and morphology were evaluated by SEM and changes of matrix structure were evaluated by X-ray diffraction method and Williamson Hall equation. The results showed that the powders morphology and the matrix grain size reached to a steady state condition after 16 h mechanical milling. Also, investigation of CNTs structure by Raman spectroscopy showed that the structure of CNTs slightly changes during mechanical milling. Therefore, it is necessary to reduce the mechanical milling time by changing the milling condition.
    Keywords: Nanocomposite, Copper, Carbon nanotubes, Mechanical alloying
    Abstract View Paper Original: Persian
  • X-ray Diffraction Study on the Nanostructured NiMn Alloy Fabricated by Planetary Ball Milling
    T. Jalal*, S. Hossein Nedjad Pages 110-116
    In present work, batches combining a Ni-55%Mn at alloy from commercially-pure nickel and manganese powders were mechanically alloyed using a planetary ball milling instrument operating at a velocity of 400 rpm and ball-to-powder weight ratio of 12:1. The mechanically alloyed powders were heat treated at different temperatures for various times. X-ray diffraction (XRD) using CuKα radiation was used to study the process of mechanical alloying during ball milling and annealing. XRD peak profiles resembling severely deformed solid solution were obtained after milling for 20 h. After milling for 50 h, partial recrystallization accompanied with structural ordering was found. Upon subsequent annealing of the ball milled powder, the ordering transformation and recrystallization were completed.
    Keywords: Mechanical alloying, Heat treatment, Nanostructure alloy, X-ray diffraction
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Electrodeposition of Ni - TiO2 - Al2O3 Nanocomposite Coating
    M. Mirak*, F. Tahmasebi Pages 117-124
    In the present study, Ni-TiO2-Al2O3 nanocomposite coating was electrodeposited in various concentrations of particles from Watts type bath on alloying steel. Increasing in the reinforcement affected the surface morphology and caused to grain refinement of coating. The effect of distribution of the particles on coating property investigated. According to the result, by increasing the amount of reinforcement in coating, microhardness was increased and reached to its maximum amount 425 Vickers at 7.9 wt.%.
    Keywords: Composite coating, Titania, Alumina, Electrodeposition, Micro-hardness
    Abstract View Paper Original: Persian