اکبر اسحاقی
-
در این پژوهش سطوح فوق آبگریز روی آلومینیوم خالص با استفاده از دو روش حکاکی شیمیایی و آندایزینگ تک مرحله ای و اصلاح سازی با مواد دارای انرژی سطحی کم ساخته شده است. پس از ایجاد زبری یکنواخت روی سطوح، اصلاح سازی سطح با پرفلوئوراکتیل_ تری کلروسیلان (PFTS) انجام شد. ترشوندگی توسط آزمون اندازه گیری زاویه تماس قطره (WCA) و مورفولوژی پوشش با میکروسکپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) بررسی گردید. ترکیب شیمیایی سطح توسط طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ATR-FTIR) شناسایی شد. خاصیت خودتمیزشوندگی با پودر زغال مورد بررسی قرار گرفت. رفتار خوردگی با استفاده از آزمون پلاریزاسیون تافل و مه نمکی ارزیابی شد. نتایج زاویه تماس آب نشان داد که زبری سطح در اثر آندایزینگ و حکاکی شیمیایی موجب کاهش زاویه تماس به °15 و °24 شده و پس از اصلاح سطوح، زاویه تماس به 157o و 153o افزایش یافت. پس از اصلاح سازی سطح نمونه آندایز شده دارای مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به نمونه حکاکی شده می باشد. نمونه آندایزینگ پردازش شده دارای خاصیت خودتمیزشوندگی می باشد.
کلید واژگان: فوق آبگریزی, آندایزینگ, حکاکی شیمیایی, پلاریزاسیون تافل, خودتمیزشوندگیIn this research, super-hydrophobic surfaces were made on pure aluminum (92%) using two methods of chemical etching, and onestep anodizing and modification with materials with low surface energy. After creating a uniform roughness on the surfaces, surface modification was done with perfluoroactyltrichlorosilane (PFTS). The wettability was investigated by measuring the drop contact angle (WCA) and the morphology of the coating with a field emission scanning electron microscope (FESEM). The chemical composition of the surface was detected by Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR). The self-cleaning property with coal powder was investigated. Corrosion behavior was evaluated using Tafel polarization test and salt fog. The results of the water contact angle showed that the surface roughness due to anodizing and chemical etching reduced the contact angle to 15ᵒ and 24ᵒ, and after modifying the surfaces, the contact angle increased to 157ᵒ and 153ᵒ. After modifying the surface of the anodized sample, it has higher corrosion resistance than the etched sample. The final coating is self-cleaning.
Keywords: Superhydrophobicity, Anodizing, Chemical Etching, TOEFL Polarization, Self-Cleaning -
در این مطالعه، اثرات لایه های نازک کربن شبه الماسی آلاییده شده با فلویور (F-DLC) بر بهبود مقاومت به خوردگی بستره های کبالت- کروم- مولیبدن بررسی شد. برای این منظور، رسوب کربن شبه الماسی آلاییده شده با فلویور روی بستر ه های کبالت- کروم- مولیبدن از طریق روش رسوب شیمیایی بخار تقویت شده به وسیله پلاسما با منبع فرکانس رادیویی انجام پذیرفت. از گازهای متان، آرگون و گاز CF4 برای پوشش دهی لایه های نازک کربن شبه الماسی آلاییده شده با فلویور استفاده گردید. از لایه میانی TiN جهت بهبود چسبندگی لایه های کربن شبه الماسی آلاییده شده با فلویور روی بستره کبالت- کروم- مولیبدن استفاده شد. پارامترهای خوردگی نمونه ها با استفاده از آزمون های پلاریزاسیون و امپدانس الکتروشیمیایی تعیین شد. اندازه گیری های الکتروشیمیایی نشان داد که مقاومت به خوردگی بستره های کبالت- کروم- مولیبدن با اعمال پوشش های کربن شبه الماسی آلاییده شده با فلویور تا حد زیادی افزایش می یابد، به طوری که پتانسیل خوردگی از 396/0- ولت به 057/0- و جریان خوردگی از 6-10 × 55/5 به 7-10× 288/1 میکرو آمپر کاهش پیدا کرد. طیف سنجی رامان، به عنوان یک روش غیرمخرب برای توصیف مواد مبتنی بر کربن، برای توصیف ساختاری فیلم های DLC و F-DLC استفاده گردید. نتایج غلظت بالاتر پیوند sp2 و ساختار گرافیتی بیشتری را در فیلم هایF-DLC نشان داد که می تواند منجر به استرس ذاتی کمتر در این فیلم ها در مقایسه با پوشش های DLC شود.
کلید واژگان: خوردگی, کربن شبه الماسی, RFPECVD, آلیاژ کبالت-کروم-مولیبدنIn this study, the effects of F-doped diamond-like carbon (F-DLC) thin films on corrosion resistance of the cobalt-chromiummolybdenum (CoCrMo) alloy substrate were investigated. For this purpose, deposition of F-DLC thin film on CoCrMo substrates was carried out through radio frequency plasma-enhanced chemical vapor deposition (RF-PECVD) method. Methane, argon and CF4 gases were used to deposition of F-DLC thin film. TiN intermediate layer was used to improve the adhesion of F-DLC thin film on CoCrMo substrate. Corrosion behavior of the samples have been determined using electrochemical impedance and polarization tests. Electrochemical measurements indicated that the corrosion resistance of CoCrMo substrates increases to a great extent by deposition of F-DLC thin film, so that the corrosion potential and corrosion current decreased from -0.396 volt to -0.057volt and from 5.55×10-6 to 1.288×10-7 µA, respectively. Raman spectroscopy, as a nondestructive method to characterize carbon-based materials, was used for the structural characterization of DLC and F-DLC films. The results demonstrated that higher concentration of sp2 bonding and more graphitic structure in the F-DLC films, which could lead to lower intrinsic stress in these films, compared to those of the DLC coatings.
Keywords: Corrosion, Diamond-like carbon, RFPECVD, Chromium-cobalt alloy -
در این تحقیق پوشش ZrC با روش پاشش پلاسمایی با غلاف جامد و گازهای محافظ (SSPS) با تزریق گاز محافظ داخلی Ar و H2 با نرخ متفاوت بر روی زیر لایه گرافیتی (دارای پوشش SiC) اعمال شد و کیفیت ریز ساختار پوشش های اعمال شده با مقایسه با پوشش پلاسمایی مرسوم (APS) مورد بررسی قرار گرفتند. ابتدا اثر نرخ و نوع گازهای تزریق شده بر ریزساختار پوشش با مطالعه مورفولوژی ذرات در آزمون پاشش تک عبور بررسی شدند و همچنین ریزساختار و فازهای موجود در پوشش ها به همراه درصد تخلخل و مقدار اکسید آن ها ارزیابی گردیدند. با مقایسه تصاویر سطح و سطح مقطع پوشش ها، نتایج نشان می دهند پوشش اعمالی با روش SSPS و با تزریق گاز هیدروژن داخلی با نرخ l/min 20 به درون غلاف، میزان ذرات ذوب شده /اسپلت ها و پهن شدگی آنها در این پوشش افزایش و مقدار تخلخل موجود در ریزساختار آن بیش از50% نسبت به پوشش APS کاهش داشته است. سوختن هیدروژن با اکسیژن وارد شده به جت موجب مصرف اکسیژن و کاهش مقدار آن و تشکیل مقدار اکسید (50%) کمتر در پوشش و همچنین افزایش گرما و دمای اطراف جت پلاسما و افزایش میزان ذرات ذوب شده در پوشش ZrC-SSPS شده است.
کلید واژگان: پاشش پلاسمایی, غلاف جامد و گاز محافظ, پوشش ZrCIn this study, the effect of injection of argon and hydrogen shielding gases on the properties of ZrC coatings, applied by solid shield plasma spraying (SSPS) and comparison with APS method were investigated. The effect of type and rate of injected gases on the microstructure of the coating were investigated by studying the morphology of the particles in the Single-line scan-spray. Also, the microstructure and phases of the coatings along with their porosity and oxide content were evaluated. The results show that the coating applied by SSPS method and injection of internal hydrogen gas at a rate of 20 l/min leads to an increase in the amount of splats in the coating and a decrease of more than 50% in the amount of oxides and porosity in the microstructure compared to APS coating. The H2 gas is injected to solid shield burns with O2 that caused a reduction in the amount of oxides in SSPS coatings and increase the heat and temperature around the plasma jet and increase the amount of molten particles in the coatings.
Keywords: Plasma spray, Solid shield, Shrouded gas, ZrC coating -
در این تحقیق، پوشش کاربید زیرکونیم (ZrC) با روش های پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) و پاشش پلاسمایی با غلاف جامد و گاز محافظ (SSPS) روی زیر لایه ی گرافیتی (دارای پوشش SiC) اعمال شد. ریزساختار پوشش های اعمال شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفت. آزمون رفتگی پوشش ها با استفاده از شعله مافوق صوت و به مدت زمان 60 ثانیه روی پوشش ها انجام شد. نتایج آزمون رفتگی نشان می دهند که اعمال پوشش ZrC موجب بهبود مقاومت به رفتگی گرافیت شده است. نرخ های جرمی و خطی رفتگی پوشش ZrC اعمال شده با روش APS به ترتیب g.s-13-10× 22 و mm.s-13-10×7/3 و برای روش SSPS به ترتیب g.s-13-10× 14 و mm.s-13-10×2/2 حاصل گردید. دلیل مقاومت به رفتگی مناسب این پوشش ها علاوه بر بالا بودن دمای ذوب و استحکام بالای پوشش ZrC، تشکیل اکسیدهای ZrO2 و SiO2 در حین آزمون رفتگی می باشد. تشکیل لایه های اکسیدی مانع تماس مستقیم شعله داغ با سطح زیر لایه و موجب کاهش ورود اکسیژن به زیر لایه می شود. همچنین به دلیل کیفیت بالاتر پوشش های ZrC اعمال شده با روش SSPS در مقایسه با روش APS و عیوب کمتر این پوشش ها از جمله حفره و ریزترک ها،ZrO2 تشکیل شده در حین آزمون رفتگی نیز پایدارتر و مقاومت به رفتگی آن بالاتر است.کلید واژگان: گرافیت, پاشش پلاسمایی با غلاف جامد, گاز محافظ (SSPS) پوشش ZrC, مقاومت به رفتگیIn this paper ZrC coating was prepared on SiC coated graphite as a substrate by atmospheric plasma spray (APS) and solid shielding/ shrouded plasma spray (SSPS) methods. Microstructure observation and phase identification of the coatings were performed by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The ablation behavior of the coating was evaluated under supersonic flame for 60s. The results showed that the ZrC coating enhance the ablation resistance of SiC coated graphite remarkably. The results of ablation test revealed that the linear and mass ablation rates of the ZrC coating applied by APS method were 3.7×10-3 mm.s-1 and 22×10-3 g.s-1, while those for SSPS coating were 2.2×10-3 mm.s-1 and 14×10-3 g.s-1, respectively. The excellent ablation resistance is attributed to the formation of continuous zirconia (ZrO2) layer on the surface during the oxidation of the ZrC coating. Moreover, the SPS-ZrC coated sample with lowest pores and cracks have better ablation resistance during the ablation test and can protected the graphite substrate against ablation sufficiently.Keywords: Graphite, Solid Shielding Shrouded Plasma Spray, ZrC Coating, Ablation Resistance
-
در این تحقیق لایه های کربن شبه الماسی روی زیرلایه های سیلیکونی به روش بیم یونی و به کمک گازهای پروپان و آرگون لایه نشانی شدند. سپس اثرات آنیل حرارتی (در محدوده دمایی 200 تا 500 درجه سانتی گراد) روی خواص شیمیایی و اپتیکی لایه های نازک کربن شبه الماسی ارزیابی شد. ساختار، مورفولوژی و پیوندهای شیمیایی لایه ها به ترتیب با روش های طیف سنجی رامان، میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی و طیف سنجی تبدیل فوریه مادن قرمز مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج آنالیز رامان اثبات کرد که آنیل حرارتی سبب تغییر شبکه های زنجیره ای به حلقه های آروماتیک می شود. بر اساس نتایج میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی ترک های میکرو در لایه آنیل شده با دمای 200 درجه سانتی گراد تشکیل شد. همچنین نتایج آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادن قرمز نشان داد که با افزایش دمای آنیل، عبور لایه های کربن شبه الماسی در محدوده طول موجی 5-3 میکرومتر کاهش می یابد. علاوه بر این نتایج نشان داد که تجزیه لایه های کربن شبه الماسی از دمای 300 درجه سانتی گراد آغاز می شود و همچنین افزایش دمای آنیل تا 500 درجه سانتی گراد باعث اکسایش بخش عمده ای از لایه شد.
کلید واژگان: لایه نازک, کربن شبه الماسی, رفتار اکسیداسیون, روش بیم یونیIn this work, diamond-like carbon (DLC) films were deposited on silicon substrate by an ion beam method (IBM ) using propane (C3H8) and argon (Ar) gases. Then, thermal annealing effects (from 200ºC to 500ºC) on the chemical and optical properties of the diamond-like carbon thin films were investigated. Structures, morphology, chemical and optical properties of the films were investigated by Raman spectroscopy, field emission scanning electron microscopy (FESEM ) and fourier transform infrared (FTIR) spectrometry methods. The Raman results proved that increasing of the annealing temperature (Ta) cause to the conversion of chain links to aromatic rings. Based on the FESEM results, the micro-cracks were formed in the film at 200 ºC. Altogether the results showed that decomposition of the DLC films begins at the annealing temperature above 300 °C. As Ta was further increased to 500 °C, the main part of the film was oxidized. Also FTIR analysis indicated that by increasing Ta, the transmission of the DLC film was decreased in the wavelength range of 3-5 μm.
Keywords: Thin film, Diamond-like carbon, Oxidation behavior, Ion beam method -
در این پژوهش، فیلم نانوکامپوزیت فوق آبدوست شفاف PMMA-SiO2 به روش غوطه وری روی زیرلایه شیشه ای اعمال گردید. سپس نمونه ها در دماهای 100 و 500 درجه سلسیوس آنیل شدند. از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM)، طیف سنج پراش انرژی اشعه ایکس (EDS)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، طیف سنج UV-VIS و تحلیل گر زاویه تماس آب، به ترتیب برای بررسی مورفولوژی، درصد عناصر، زبری سطح، خواص نوری و آبدوستی نانوکامپوزیت استفاده شد. طیف عبور پوشش نشان داد که شفافیت زیرلایه ی شیشه با فیلم نانوکامپوزیت PMMA-SiO2 کاهش نیافت و بدون تغییر ماند. علاوه بر این، نتایج ترشوندگی برای نمونه های آنیل شده در دمای 500 درجه سلسیوس، کاهش زاویه تماس زیرلایه را از 1/34 درجه به حدود صفر درجه نشان داد.
کلید واژگان: فوق آبدوست, پوشش, نانو کامپوزیت, سیلیکاIn this study, PMMA-SiO2 transparent superhydrophilic nanocomposite film was applied by immersion method on glass substrate. Then the samples were annealed at 100 and 500 °C. Field emission scanning electron microscope (FE-SEM), energy disspersive spectroscopy (EDS), atomic force microscope (AFM), UV-VIS spectrometer, and water contact angle analyserwere used to studythe morphology, elements percentage, surface roughness, and optical and hydrophilic properties of nanocomposites. The coating transmission spectra showed that the transparency of the glass substrate did not decrease with PMMA-SiO2 nanocomposite film and remained unchanged. In addition, the wettability results for the annealed samples at 500 °C showed a decrease in the contact angle of the substrate from about 34.1° to about 0°.
Keywords: Super-Hydrophilic, coating, nano-composite, Silica -
با الهام از پدیده فوق آبگریزی و اثر خود تمیز شوندگی که در طبیعت وجود دارد، مانند برگ های نیلوفر آبی، قطرات آب به راحتی و با سرعت بالا روی چنین سطوحی غلت می خورند، همراه قطرات آبی که به سرعت غلت می خورند ذرات گرد و غبار و آلودگی از سطح برگ حذف می شوند. این پدیده که به اثر خودتمیز شوندگی معروف است در سالهای اخیر مورد توجه محققین زیادی قرار گرفته است و تحقیقات گسترده ای روی این سطوح انجام شده است. سطوح فوق آبگریز به عنوان سطوحی با دفع آب خیلی بالا تعریف شده است و با زاویه تماس آب بیشتر از 150 درجه و زاویه لغزش کمتر از 10 درجه مشخص می شود. تحقیقات انجام شده زیادی نشان می دهد که زبری مناسب و انرژی سطحی پایین دو خواص اساسی سطوح فوق آبگریز است که نیاز به ترکیبی از تکنیک های طراحی پیشرفته و مواد دارد. این مقاله به معرفی نانو پوشش های فوق آبگریز خودتمیز شونده پرداخته است. در ابتدا با تمرکز روی اصول پایه ای فوق آبگریزی به مبانی اصلی مانند کشش سطحی و زاویه تماس و حالت های مختلف قرارگیری قطره آب روی سطح پرداخته شده است. پس از آن تاثیر پارامترهای مختلف سطح روی رفتار لغزشی سطوح فوق آبگریز آورده شده است. همچنین در ادامه شرایط لازم برای رسیدن به حالت فوق آبگریز بحث شده است. در پایان نیز به کاربرد های مختلف نانو پوشش های فوق آبگریز خودتمیز شونده پرداخته شده است. اگر چه شرکت ها و مراکز تحقیقاتی مختلفی در سراسر جهان به تحقیق، توسعه و تولید پوشش های خودتمیزشونده مشغول هستند، اما در این زمینه هنوز هم چالش های فراوانی پیش روی محققین و تولید کنندگان وجود دارد.
کلید واژگان: خودتمیزشوندگی, فوق آبگریزی, نانو ساختار -
در پژوهش حاضر، پوشش های ژرمانیوم-کربن (Ge1-x-Cx) به وسیله فرایند رسوب دهی شیمیایی بخار به کمک پلاسما (PECVD) با استفاده از پیش ماده های گازی GeH4 و CH4 روی زیرلایه های سیلیسیومی و شیشه ای رسوب داده شدند. به منظور بررسی پایداری محیطی پوشش ها، از آزمون مه نمکی استفاده شد. به منظور مشخصه یابی ریزساختاری و پیوندی پوشش ها به ترتیب از میکروسکپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) مجهز به طیف سنج تفکیک انرژی (EDS) و طیف سنج فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS) استفاده شد. بررسی کیفیت فیزیکی نمونه ها پس از گذشت 24 ساعت قرارگیری در معرض مه نمکی، پایداری بسیار مناسب تمام پوشش های ژرمانیوم-کربن رسوب داده شده در شرایط مختلف را نشان داد؛ به گونه ای که هیچ اثری از کنده شدن، پوسته شدن، ترک برداشتن و تاول زدن روی نمونه ها مشاهده نشد. ارزیابی های میکروسکپی الکترونی روبشی از سطح رویی پوشش ها نیز این موضوع را اثبات کرد. تنها برای پوشش Ge1-x-Cx غنی از کربن، بخش هایی از لبه های پوشش تخریب شد. سازوکار تخریب پوشش به صورت تاول زدن و توسعه ترک به واسطه نفوذ مولکول های آب به فصل مشترک آزاد پوشش/ زیرلایه تشخیص داده شد.
کلید واژگان: ژرمانیوم-کربن, رسوبدهی شیمیایی بخار به کمک پلاسما, آزمون مه نمکی, پایداری محیطیIn the current study, the Ge1-xCx coatings were deposited on silicon and glass substrates by a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process with a gas mixture of GeH4 and CH4 as the precursors. In order to evaluate the environmental stability of the coatings, the salt fog test was used. Microstructural investigation and bonding characterization of coatings were performed using a field emission scanning electron microscope (FESEM) equipped with energy dispersive spectrometer (EDS) and X-ray photoelectron spectrometer (XPS), respectively. After 24 hours exposure to the salt fog, all of the germanium-carbon coatings are deposited under different conditions shows a very good stability; So that, there was no trace of detachment, peeling, cracking and blistering on the specimens. Scanning electron microscopic evaluations from the surface of the coatings also confirmed this. Only for the carbon-rich Ge1-xCx coatings, some parts of the edges of the coating were degraded. The mechanism of degradation of the coatings was described as blistering and crack development due to the influence of water molecules on the interface of the coating/substrate.
Keywords: Germanium-carbon, Plasma enhanced chemical vapor deposition, Salt fog test, Environmental stability -
یخ زدگی که توسط قطرات فوق سرد بر روی سطوح مختلف ایجاد می شود می تواند عواقب فاجعه باری برای بسیاری از صنایع از جمله صنایع هوایی، اپتیک، توزیع برق، مخابرات و حمل و نقل داشته باشد. برای کاهش مشکلات یخ زدگی تکنیک های گرمایی و مکانیکی توسعه یافته اند، با این حال این روش ها با مشکلاتی از قبیل مصرف زیاد انرژی، آلوده کردن محیط زیست و هزینه های اقتصادی بالا درگیر هستند. این تحقیق نگاهی دارد به یک رویکرد کاملا متفاوت، یعنی استفاده از سطوح فوق آبگریز برای کاهش تجمع یا چسبندگی یخ. سطوح فوق آبگریز با زاویه تماس بالا و پسماند زاویه تماس پایین می توانند نه تنها در به تاخیر انداختن زمان شروع یخ زدگی موثر باشند بلکه کل زمان فرایند یخ زدگی در مقایسه با سطوح بدون پوشش را افزایش می دهند. از طرف دیگر، در مورد استفاده از پوشش های فوق آبگریز با ساختار زبر به عنوان پوشش های ضد یخ تردید هایی است. این مطالعات نشان می دهد که استحکام چسبندگی یخ، پس از سیکل های متوالی یخ زدگی/یخ زدایی به دلیل از بین رفتن پستی و بلندی های نانومتری سطح و افزایش فصل مشترک پوشش–یخ، افزایش یافته است. این نتایج نشان دهنده این است که عملکرد ضد یخ نمونه ها کاهش یافته است. همچنین استفاده از چنین پوشش هایی در محیط های مرطوب ممکن است محدود باشد. در این مقاله به ارتباط بین فوق آبگریزی و دفع یخ، دلایل کاهش عملکرد دفع یخ پوشش ها و در نهایت کاربرد های آن پرداخته شده است.
کلید واژگان: نانو پوشش, فوق آبگریزی, ضدیخ, استحکام چسبندگی یخ -
در این تحقیق سطح شیشه فلوت با استفاده از فرایند اچ شیمیایی آب دوست شده و سپس فرایند اصلاح سازی سطح شیشه فلوت اچ شده به منظور ایجاد خاصیت آب گریزی انجام شد. تاثیر فرایند اچ شیمیایی و اصلاح سازی سطح روی میزان عبور و بازتاب، مورفولوژی و زاویه ترشوندگی سطح شیشه به ترتیب توسط آنالیزهای طیف سنجی نوری مریی-فرابنفش، میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی و اندازه گیری زاویه تماس قطره آب با سطح مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج طیف سنجی نوری مشخص نمود که متوسط میزان عبور شیشه اچ شده نسبت به شیشه خام در محدوده طول موجی nm 760-380، 7/1 درصد افزایش می یابد. همچنین نتایج طیف سنجی نوری اثبات نمود که میزان بازتاب آینه ای شیشه اچ شده و شیشه اچ/اصلاح سازی شده در مقایسه با شیشه خام به طور متوسط در محدوده طول موجی nm 760-380 به ترتیب 2/5 درصد و 4/6 درصد کاهش می یابد. نتایج میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان داد که اعمال فرایند اچ شیمیایی روی سطح شیشه باعث ایجاد زبری نانومقیاس می شود. همچنین نتایج اندازه گیری زاویه تماس قطره آب، ایجاد خاصیت آب دوستی و آب گریزی را به ترتیب بعد از فرایند اچ شیمیایی و اصلاح سازی سطحی نشان داد.
کلید واژگان: شیشه فلوت, خاصیت آب دوستی, خاصیت آب گریزی, اچ شیمیایی -
در این پژوهش، لایه نازک نانوکامپوزیتی فلورید منیزیم- سیلیکا(دو درصد وزنی)/فلورید منیزیم روی زیرلایه شیشه ای اعمال شد. به منظور رسیدن به خواص ضد بازتابی، ابتدا لایه های نازک فلورید منیزیم با ضخامت اپتیکی روی زیرلایه شیشه ای پوشش دهی شد و سپس لایه نشانی لایه نازک نانوکامپوزیتی MgF2-2%SiO2 صورت گرفت. درنهایت اصلاح سازی سطح به کمک محلول PFTS انجام شد. مشخصه یابی لایه نازک با استفاده از روش های پراش سنجی پرتو ایکس، طیف سنجی بازتاب کلی تضعیف شده مادون قرمز با تبدیل فوریه، طیف سنجی مرئی- فرابنفش و میکروسکوپی نیروی اتمی انجام شد. همچنین خواص آبگریزی نمونه توسط اندازه گیری زاویه تماس آب بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد لایه نشانی لایه نازک فلورید منیزیم شش لایه بر دو طرف زیر لایه شیشه ای منجر به افزایش عبور تا 4/96 درصد شده است. برای شیشه پوشش داده شده با لایه نازک نانوکامپوزیتی MgF2-2%SiO2، میزان عبور به مقدار 4/94 درصد کاهش یافته که نسبت به شیشه خام عبور بالاتری را حاصل کرده است. همچنین آنالیز اندازه گیری زاویه تماس آب مشخص کرد که زاویه تماس قطره آب روی شیشه پوشش داده شده با لایه نازک نانوکامپوزیتی MgF2-2%SiO2 کاهش می یابد. از طرفی زاویه تماس قطره آب روی شیشه پوشش داده شده با لایه نازک نانوکامپوزیتی MgF2-2%SiO2 اصلاح شده با PFTS، تا حد 119 درجه افزایش یافت. لذا لایه نازک نانوکامپوزیتی MgF2-2%SiO2 می تواند به عنوان پوشش ضد بازتاب و خودتمیز شونده روی سطح قطعات اپتیکی مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: لایه نازک, نانوکامپوزیت, اصلاح سازی, PFTS, خواص اپتیکی, آبگریزیIn this research, MgF2-2%SiO2/MgF2 thin films were applied on a glass substrate. At first, MgF2 thin films with the optical thickness were deposited on the glass slide substrates. Then, MgF2-2%SiO2 thin films were deposited on the glass coated with MgF2 thin films. Finally, the nanocomposite thin films were surface treated by the PFTS solution. Characterization of the thin film was done by X-Ray defractometry (XRD), attenuated total reflectance fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), UV-Vis spectroscopy, and atomic force microscopy (AFM) techniques. Also, the hydrophobic properties of the samples were investigated by measuring the contact angle of the water. The results showed that the deposition of the six layer MgF2 thin films on the two sides of the glass substrate increased the transmission up to 96.4%. For the glass deposited by MgF2-2%SiO2 nanocomposite thin films, transmission was reduced to 94.4%, with its transmission being higher than the pure glass. Also, the water contact angle (WCA) analysis determined that the contact angle of the water droplet on the MgF2-2%SiO2 nanocomposite thin film coated glass was decreased. On the other hand, the contact angle of the water droplet on the MgF2-2%SiO2 nanocomposite thin film coated glass after modification with the PFTS solution was increased up to 119o. So, MgF2-2%SiO2 nanocomposite thin films could be used as an antireflective and self-cleaning coating on the surface of the optical devices.Keywords: Thin Film, Nanocomposite, Modification, PFTS, Optical Properties, Hydrophobicity
-
هدف از انجام این تحقیق بررسی پایداری شیمیایی فیلم های کربن شبه الماسی اعمال شده بر زیرلایه های پلی کربنات می باشد. بدین منظور ابتدا عملیات اچینگ پلاسمایی توسط گازهای آرگون و اکسیژن در زمان های مختلف روی سطح پلی کربنات انجام شد. سپس تاثیر نوع گاز بر زاویه ترشوندگی و نوع پیوندهای ایجادی بر سطح نمونه های اچ شده به ترتیب توسط آزمون اندازه گیری زاویه تماس و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(ATR-FTIR) بررسی شد. لایه نازک کربن شبه الماسی روی سطوح زیرلایه های پلی کربنات توسط رسوب شیمیایی بخار تقویت شده به کمک پلاسما با منبع تغذیه فرکانس رادیوئی (RF-PECVD) با فرکانس MHz56/13 و مخلوط گازی متان و آرگون بر سطوح اچ شده لایه نشانی شد. چسبندگی پوشش ها توسط آزمون نوار مورد بررسی قرار گرفت. پایداری شیمیایی پوشش در برابر استون و هیدروکسید سدیم ارزیابی شد. نتایج نشان داد عملیات اچینگ پلاسمایی توسط گاز اکسیژن به دلیل تشکیل گروه های قطبی روی سطح و کاهش بیشتر زاویه تماس در مقایسه با گاز آرگون، موجب افزایش چسبندگی پوشش به زیرلایه شده است. بررسی طیف سنجی رامان حاکی از آن بود که فیلم های کربن شبه الماسی لایه نشانی شده بر سطح زیرلایه های پلی کربنات پس از عملیات اچینگ توسط گاز اکسیژن در برابر استون و هیدروکسید سدیم، پایداری شیمیایی بهتری داشته و کاهش شدت پیک های رامان کمتر شده است.کلید واژگان: لایه نازک, کربن شبه الماسی, پایداری شیمیایی, چسبندگی, اچینگ پلاسمایی, پلی کربناتThe aim of this study was evaluated the chemical resistance of diamond like carbon deposited on polycarbonate substrate. For this purpose, plasma etching treatment using argon and oxygen gases at various times were applied on the surface of polycarbonate substrates. Then the effect of O2 and Ar plasma pretreatment on wettability and surface chemical bonding of the polymers were investigated by water contact angle analyzer and Fourier transform infrared spectroscopy methods, respectively. Diamond-like carbon (DLC) thin film was deposited on the etched polymers by Radio Frequency- Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (RF- PECVD) method using gas mixture of CH4 and Ar. The adhesion of the DLC films was investigated by tape test. Chemical stability of the coating was evaluated by exposing the samples under to acetone and sodium hydroxide solutions. The results showed that plasma etching with O2, because of formation of hydroxyl group and consequently more reduce in contact angle, were the most effective pretreatment method for improving the adhesion of the DLC film on the polymer surfaces. Study of the raman spectra peak intensities indicated that deposition of the DLC thin film improved chemical resistance of polycarbonate substrate after the exposing to acetone and sodium hydroxide solution.Keywords: Thin Film, Diamond -Like Carbon, Chemical resistance, Adhesion, Plasma etching, Polycarbonate
-
لایه نازک نانوهیبریدی تترا اتیل اورتوسیلیکات- تری گلیسیدوکسی یپروپیل تری متوکسی سیلان روی زیرلایه پلی متیل متاکریلات به روش سل- ژل غوطه وری اعمال شد. آزمون های پراش سنجی پرتو ایکس، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز با تکنیک بازتاب کلی تضعیف شده، میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی و میکروسکوپی نیروی اتمی به ترتیب به منظور بررسی ساختار، پیوندهای سطحی، مورفولوژی و زبری لایه نازک صورت گرفت. طیف سنجی نور مرئی- فرابنفش به منظور اندازه گیری طیف عبور نمونه ها انجام شد. همچنین چسبندگی و سختی پوشش به ترتیب توسط آزمون های نوار و مداد ارزیابی شد. نتایج حاصل از آنالیز پراش سنجی پرتو ایکس، تشکیل پوششی با ساختار آمورف را اثبات کرد. همچنین تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی مشخص کرد که با اضافه کردن GPTMS به سل TEOS فیلمی عاری از ترک ایجاد خواهد شد. همچنین بر اساس نتایج طیف سنجی نور مرئی- فرابنفش، اعمال لایه نازک نانوهیبریدی افزایش میزان عبور را در ناحیه مرئی نسبت به زیرلایه پلی متیل متاکریلات به همراه خواهد داشت. در ضمن، آزمون مداد نشان داد که با اعمال لایه نازک نانوهیبریدی روی زیرلایه پلیمری سختی از H3 به H6 افزایش می یابد. از طرفی آزمون نوار چسبندگی بالای لایه نازک نانوهیبریدی را به زیرلایه پلی متیل متاکریلات اثبات کرد. درنتیجه پوشش شفاف هیبریدی آلی- معدنی GPTMS-TEOS، می تواند به عنوان پوشش ضد خش روی زیرلایه پلیمری پلی متیل متاکریلات استفاده شود.کلید واژگان: لایه نازک, هیبرید, خواص اپتیکی, سختی, سل- ژل, پلی متیل متاکریلاتA TEOS-GPTMS nano-hybrid thin film was deposited on the polymethyl methacrylate (PMMA) substrate by a sol-gel dip coating method. Morphology, roughness and surface chemical bonding of the thin films were evaluated by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), atomic force microscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy methods, respectively. UV-vis spectrophotometer was used to measure the transmittance spectra of the samples. Also, the adhesion and hardness of the coatings were investigated using pencil hardness the adhesion tape test and the test, respectively. XRD results proved that the thin film had an amorphous structure. Also, FE-SEM images indicated that addition of GPTMS to the TEOS yielded a crack-free thin film. Based on the UV-vis spectroscopy results, the transmittance of the polymer substrate in the visible region was increased by the deposition of the nano-hybrid coating. Moreover, the hardness of the PMMA substrate was increased from 3H to 6H by the deposition of the nano-hybrid thin film. Also, tape test confirmed the high adhesion of the nano-hybrid thin film on the PMMA substrate. Consequently, the transparent organic-inorganic GPTMS-TEOS hybrid coating can be used as a scratch resistant coating on the PMMA substrate.Keywords: Thin Film, Hybrid, Optical properties, Hardness, Sol-gel, PMMA
-
سازه ها و تجهیزات فلزی با قرارگیری در شرایط نامساعد محیطی و رطوبت دائما در معرض خوردگی قرار دارند. خوردگی باعث افت عملکرد و نهایتا انهدام تجهیزات وسازه های فلزی می شود. روش های متعددی جهت حفاظت و کنترل خوردگی سازه ها و تجهیزات استفاده می شود. اخیرا ظهور پوشش های فوق آبگریز پیشرفت های قابل ملاحظه ای را درجهت کنترل خوردگی ایجاد کرده است. این پوشش ها به علت خاصیت آبگریزی، ازچسبندگی آب به سطح جلوگیری کرده و یا اصطلاحا بوسیله آب تر نمی شوند و درنتیجه لایه مقاوم دربرابر خوردگی ایجاد می کنند. استفاده از سطوح فوق آبگریز به منظور افزایش دوام، کاهش هزینه ها و کاهش زمان مورد نیاز برای حفاظت تجهیزات در صنایع مختلف مانند صنعت اتومبیل سازی، ساختمان ودریایی و. . نیز مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین پوشش ها و رنگ های خود تمیزشونده فوق آبگریز به دلیل غلتیدن قطرات آب روی سطح ، آلودگی های سطحی رامی زدایند که این عمل موجب می شود املاح و رسوبات تجمع کرده برسطح تجهیزات براحتی شسته شده و از بروز خوردگی های موضعی جلوگیری شود.کلید واژگان: پوشش, فوق آبگریز, مقاومت به خوردگی
-
در این پژوهش، لایه نازک دی اکسید تیتانیوم آلاییده شده با وانادیوم با غلظت های مختلف ( 5/1،0 و 5 درصد وزنی) به روش سل-ژل بر روی زیرلایه های شیشه ای رسوب داده شد. خواص ساختاری، آنالیز عنصری، الکتریکی، اپتیکی و زبری سطح لایه های نازک به ترتیب توسط روش های XRD، DES، LCR meter، طیف سنجی UV-Vis و AFM مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج الگوی XRD نشان داد که لایه های نازک دارای ساختار پلی کریستالی تتراگونال و تک فاز آناتاز است. همچنین مشاهده می شود، با افزایش غلظت وانادیوم اندازه بلورینگی دی اکسید تیتانیم کاهش می یابد؛ به گونه ای که اندازه متوسط بلورک ها از 17 نانومتر برای دی اکسید تیتانیم خالص به حدود 7 نانومتر در حالت آلائیده شده (1 درصد وزنی) کاهش یافته است. به علاوه، هیچ فازی مربوط به اکسید وانادیم به علت جایگزینی وانادیم در موقعیت تیتانیم در ساختار دی اکسید تیتانیم تشکیل نشده است. همچنین تصویر FE-SEM از سطح مقطع لایه نازک دی اکسید تیتانیم الائیده شده نشان می دهد که ضخامت لایه حدود 536 نانومتر بوده و دانه ها به صورت پیوسته روی یکدیگر رشد کرده و ساختار پلی کریستالی را تشکیل داده اند. رافنس لایه های نازک دی اکسید تیتانیم خالص و آلائیده شده با وانادیوم حدود 14/3 نانومتر و 87/0 نانومتر اندازه گیری شد. مقاومت الکتریکی لایه های نازک TiO2 و آلاییده شده با 5/0، 1 و5 درصد وزنی به ترتیب مقادیر Ω cm 107×7/16 ، Ω cm 107×7/7 ، Ω cm 107×7/1 و Ω cm 107×8/12 به دست آمد. علت افزایش مقاومت در 5 درصد، کاهش موبیلیته با افزایش غلظت حامل ها است. مقدار انرژی شکاف نوار با اضافه کردن وانادیم به دی اکسید تیتانیوم از eV 71/3 به eV 44/3 کاهش یافته و در نتیجه لبه جذب به طرف طول موج های بلندتر جابجا شد.کلید واژگان: دی اکسید تیتانیوم, وانادیوم, خواص اپتیکی, لایه نازک, مقاومت الکتریکیDoped Titanium dioxide thin film with different concentrations of Vanadium (0.5, 1 and 5 % weight) , was deposited by sol-gel method on glass substrate. Structural, electrical, optical and surface roughness of thin films, were studied by XRD, EDS, LCR meter, UV-Vis spectroscopy and AFM methods, respectively. The XRD results indicated that thin film has an only anatase phase. It is observed that the crystallite sizes of the thin films decreased from 17 nm for pure TO2 to 7 nm for V doped TiO2. In addition, No phases of vanadium oxide formed because the V substituted in the titanium position in the TiO2 crystal structure. The FE-SEM cross section image of the VTO thin film shows that thin film thickness is about 536 nm. The RMS of the pure TiO2 and V doped TiO2 thin films are 3.14 and 0.78 nm, respectively. The resistivity of the thin films of pure TiO2 and doped with 0.5, 1 and 5 wt. % V were 16.7 × 107 Ω cm, 7.7 × 107 Ω cm, 1.7 × 107 Ω cm and 12.8 × 107 Ω cm, respectively. Band gap energy of the samples reduced by adding Vanadium to Titanium dioxide from 3.71 to 3.44 eV and therefore absorption edge Titanium dioxide shifted towards longer wavelengths.Keywords: Titanium dioxide, Vanadium, optical properties, thin film, electrical resistance
-
پنجره های مادون قرمز به عنوان محافظ سامانه های الکترواپتیک در صنایع هوایی و فضایی مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال این پنجره ها تحت تاثیر شرایط نامساعد محیطی قرار گرفته و در نتیجه عملکرد سامانه های الکترواپتیک نیز دچار اختلال می شود. اعمال پوشش های محافظ بر پنجره های مادون قرمز باعث افزایش عملکرد این پنجره ها خواهد شد. در این تحقیق لایه نازک کربن شبه الماسی با استفاده از دو گاز هیدروژن و متان به روش رسوب شیمیایی بخار تقویت شده به کمک پلاسما با منبع تغذیه فرکانس رادیویی(RF-PECVD) بر سطح پنجره های مادون قرمز سیلیکونی اعمال گردید. ارزیابی ساختاری پوشش با استفاده از آنالیز پراش سنجی پرتوایکس و طیف سنجی رامان صورت گرفت. به منظور تعیین ضریب شکست لایه نازک کربن شبه الماسی روش بیضی سنجی مورد استفاده قرار گرفت. طیف بازتاب نمونه ها با استفاده از دستگاهUV-Vis-NIR recording spectrophotometer و همچنین برای اندازه گیری طیف عبور از روش طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز استفاده شد. تست سایش ملایم و شدید نیز با هدف بررسی مقاومت سایشی پوشش صورت گرفت. نتایج نشان داد با اعمال لایه نازک کربن شبه الماسی میزان عبور بستره های سیلیکونی افزایش یافته است. همچنین نتایج تست سایش نشان داد کربن شبه الماسی با ضخامتnm 540 در برابر سایش ملایم و شدید مقاوم بوده و عبور نمونه ها در اثر سایش کاهش نیافته استکلید واژگان: پنجره مادون قرمز, خواص اپتیکی, کربن شبه الماسی, لایه نازک
-
روش های متعددی برای تبدیل انرژی ذرات واپاشی بتا به انرژی الکتریکی وجود دارد. تبدیل انرژی ذرات بتا به انرژی الکتریکی با استفاده از قطعات نیمه هادی، یکی از روش های مهم تبدیل انرژی واپاشی است که در باتری های رادیوایزوتوپی به کار برده می شود. در این تحقیق، یک باتری نیمه هادی فوتو-بتاولتائیک طراحی و ساخته شده است. این باتری ساخته شده، انرژی خورشیدی و انرژی پرتوهای بتا را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. فرآیند آلایش سیلیکون برای ساخت دیود p-i-n بررسی و انجام شده که شامل نفوذ آلاینده ها در دمای C°1000، آنالیز SEM، محاسبه میزان آلایش، محاسبه عمق نفوذ و بررسی مقاومت الکتریکی سطح سیلیکون آلاییده شده است. در حضور پرتوهای بتای گسیلی از چشمه 90Sr/90Y (μCi 58)، جریان بتاولتائیک اندازه گیری شده برابر با pA 50 گردید. باتری مورد استفاده در آزمایشگاه، با کد مونت کارلو MCNP5 شبیه سازی شد و جریان الکتریکی pA 2/45 به دست آمد. نتایج شبیه سازی و تجربی توافق بسیار خوبی دارند. همچنین این باتری ساخته شده به نور مرئی هم پاسخ می دهد و حساسیت آن قابل قیاس با سلول های نوری است.کلید واژگان: ذرات بتا, باتری فوتو-بتاولتائیک, آلایش نیمه هادی, رادیوایزوتوپ, شبیه سازیThere are many methods for converting the beta particle energy to electrical energy. Conversion of the beta particle energy to the electrical energy using semiconductors, is one of the important methods that can be used in radioisotopic batteries. In this work, a photo-betavoltaic semiconductor battery has been designed and constructed. The battery produce electric energy by converting photon energy from the sun or kinetic energy of beta particles. Doping process of silicon to fabrication of the p-i-n diode has been investigated. Thus, diffusion of dopants in 1000°C, SEM analysis, calculation of doping concentration, calculation of the diffusion depth and electric resistance of the doped silicon have been investigated. The measured betavoltaic current was 50 pA for a 58 μCi 90Sr/90Y. The photo-betavoltaic battery has been simulated by Monte-Carlo MCNP5 code and 45.2 pA electric current has been obtained. A fairly good agreement was observed between experimental and numerical results. Also, this battery is responds to visible light, sensitivity of which is comparable with the sun cells.Keywords: Beta particles, Photo-betavoltaic battery, Doping of semiconductor, Radioisotope, Simulation
-
در این تحقیق، چشمه بتازای 90Sr/90Y مورد بررسی قرار گرفته است که چگونه می توان با استفاده از میدان مغناطیسی حاصل از یک حلقه حامل جریان، آن را تکفام نمود. سپس با توجه به انحراف الکترون در میدان مغناطیسی، طیف انرژی خروجی از پنجره خروجی حلقه حامل جریان، با استفاده از کد شبیه ساز مونت کارلو MCNP به دست آمده است.
کلید واژگان: میدان مغناطیسی, چشمه بتازا, تکفام سازی انرژی, MCNPIn this research, the beta source of 90Sr/90Y has been investigated. In this paper, the way of single energy making of continuous spectrum of beta particle has been investigated by using magnetic field of a coil. Then, by considering the deviation of electron in magnetic field, energy spectrum of electron from output window has been obtained by MCNP code.In this research, the beta source of 90Sr/90Y has been investigated. In this paper, the way of single energy making of continuous spectrum of beta particle has been investigated by using magnetic field of a coil. Then, by considering the deviation of electron in magnetic field, energy spectrum of electron from output window has been obtained by MCNP code.In this research, the beta source of 90Sr/90Y has been investigated. In this paper, the way of single energy making of continuous spectrum of beta particle has been investigated by using magnetic field of a coil. Then, by considering the deviation of electron in magnetic field, energy spectrum of electron from output window has been obtained by MCNP code.Keywords: Magnetic field, Beta source, Single energy making, MCNP -
از جمله مشکلات استفاده از قطعات اپتیکی در شرایط آب و هوایی مرطوب و بارانی، تشکیل قطرات کوچک آب بر روی سطح و در نتیجه بروز مشکلاتی از جمله تشکیل مه، کاهش نور عبوری و تاری دید می باشد. یکی از روش های برطرف نمودن این مشکل، استفاده از پوشش های فوق آبدوست می باشد. این نوع از پوشش ها که بر اساس خاصیت فتوشیمیایی و مورفولوژی سطحی استوار می باشند، موجب تشکیل فیلم نازک و یکپارچه ای از آب بر روی سطح می شوند که از تشکیل مه (که متشکل از هزاران قطره کوچک آب است) و در نتیجه پراکندگی نور ناشی از برخورد نور با قطرات آب جلوگیری می کند. در این مقاله به معرفی انواع پوشش های فوق آبدوست، بیان نظریه های حاکم، رویکردها و روش های ساخت و در نهایت کاربردهای آن پرداخته شده است.کلید واژگان: فوق آبدوست, ضدمه گرفتگی, خواص اپتیکی, لایه نازک
-
در این تحقیق لایه نازک نانو ساختار اکسید روی دارای آلایش آلومینیوم و تیتانیم (ATZO) به روش سل ژل تهیه گردید. آنالیز فازی توسط تکنیک پراش پرتو ایکس (XRD)، مشاهدات ریز ساختاری و آنالیز عنصری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و ابزار طیف سنج تفکیک انرژی (EDX) انجام شده و زبری سطح با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج XRD نشان داد که حضور اتمسفر احیایی باعث بهبود بلورینگی لایه نازک ATZO می گردد. همچنین مشخص شد که استفاده از اتمسفر احیایی موجب افزایش متوسط عبور نور از % 39/86 به % 41/88 و کاهش چشمگیر میزان مقاومت ویژه الکتریکی ازΩcm 106 × 13 تا Ωcm 106 × 006/0 گردیده است. اندازه دانه لایه های نازک مختلف در محدوده nm 23 الی nm 29 بوده و میزان زبری سطح آنها در حدود nm 8 اندازه گیری شد. با توجه به میزان شفافیت و مقدار مقاومت ویژه، ATZO دارای قابلیت کاربرد در ترانزیستور های لایه نازک است.کلید واژگان: لایه نازک, اکسید روی آلاییده شده, خواص الکتریکی, خواص نوریUtilizing the solgel method, Al-Ti codoped ZnO (ATZO) nanostructured thin films were synthesized. The X-ray diffraction (XRD) analysis, field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and atomic force microscopy (AFM) methods were used to investigate the structure, morphology and surface roughness of the thin films. From XRD patterns, it was found that reducing atmosphere causes an improvement in the crystallinity of the ATZO thin film. The post annealing process in the reducing atmosphere of 95 % N2 5 % H2 has revealed that cause a significant reduction of the resistivity from 13 × 106 Ωcm to .006 × 106 Ωcm, along with an increase in transmittance from 86.39% to 88.41%. It was observed that the grain size varies from 23 nm to 29 nm and RMS roughness of the thin films were found to be around 8 nm. According to their optical transparency and resistivity values, ATZO nanostructured thin films can be used in thin film transistors (TFTs).Keywords: Al-Ti co-doped ZnO, Thin films, Optical properties, Resistivity, Nanostructure, Annealing atmosphere
-
با توجه به محدودیت های روش های بر پایه پوشش دهی، جهت ضدبازتاب کردن سطوح در برخی از کاربردها از روش های بر پایه اصلاح سازی سطح استفاده می شود. ایده این روش ها از ساختار قرنیه چشم حشرات گرفته شده است و ساختارهای تهیه شده با استفاده از این روش ها موسوم به ساختارهای چشم حشره هستند. در این روش ها سطح با استفاده از یک سری برآمدگی به گونه ای اصلاح می شود که ضریب شکست در فصل مشترک زیرلایه و محیط اطراف به صورت تدریجی تغییر می کند و این امر موجب سرکوب بازتاب های سطحی می شود. از مهم ترین مزایای این روش ها، امکان دستیابی به بازتاب های بسیار کم (چند دهم درصد) و عبور بسیار بالا (بیش از 91 درصد) در محدوده گسترده ای از طیف نوری برای تابش هایی با جهت گیری های مختلف می باشد. از طرف دیگر خواص اپتیکی این ساختارها تنظیم پذیر با پارامترهای هندسی ساختار می باشند. مجموعه این خواص کم نظیر، موجب کاربرد گسترده این ساختارهادر بسیاری از تجهیزات شده است. در این مقاله به معرفی روش های اصلاح سازی سطح، بیان اصول اپتیکی و کاربردهای این روش ها پرداخته شده است.کلید واژگان: نانوساختارهای ضدبازتاب, ساختار چشم حشره, اصلاح سازی سطح, ضریب شکست
-
اثر اعمال نانو فیلم کربن شبه الماسی بر بازدهی سلول های خورشیدی سیلیکونیلایه نازک کربن شبه الماسی به علت خاصیت ضد بازتابی که دارند به منظور افزایش بازدهی سلول های خورشیدی استفاده می گردد. در این تحقیق نانو فیلم کربن شبه الماسی با ضخامت 80 نانومتر بر سلول خورشیدی سیلیکونی نوع P به روش رسوب شیمیایی از فاز بخار تقویت شده با پلاسما (PECVD) از مخلوط گازهای هیدروژن و متان لایه نشانی شد. خواص اپتیکی پوشش به وسیله دستگاه بیضی سنجی وUV-VIS-NIR Recording Spectro Photometer ارزیابی شد. بازدهی سلول خورشیدی قبل و بعد از لایه نشانی به وسیله دستگاه شبیه ساز خورشیدی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با اعمال کربن شبه الماسی بر سلول های خورشیدی سیلیکونی، بازدهی به میزان بیش از 32 درصد افزایش می یابد.
کلید واژگان: نانو فیلم, کربن شبه الماسی, سلول خورشیدی سیلیکونی, بازدهی, PECVD -
در این بررسی لایه نازک کربن شبه الماسی بر سلول خورشیدی سیلیکونی پلی کریستال نوع P با استفاده از دو گاز هیدروژن و متان به روش رسوب شیمیایی بخار تقویت شده به کمک پلاسما با منبع تغذیه فرکانس رادیویی (RF-PECVD) اعمال گردید. سپس چسبندگی پوشش به زیرلایه، ساختار کریستالی، نوع پیوندها، نسبت هیبریداسیون SP2 به SP3، توپوگرافی و مورفولوژی سطح پوشش به ترتیب به وسیله روش های آزمون نوار چسب، پراش پرتو ایکس، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز، طیف سنجی رامان، میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه منحنی های ولتاژ-جریان نمونه های سیلیکونی در دو حالت بدون پوشش و با پوشش کربن شبه الماسی به وسیله I-V meter اندازه گیری شد و بازدهی تعیین شد. نتایج نشان داد با اعمال پوشش کربن شبه الماسی رافنس سطح کاهش یافته است. هم چنین، نتایج آزمون اندازه گیری جریان –ولتاژ نشان داد با اعمال لایه نازک کربن شبه الماسی بازدهی سلول خورشیدی حدود 37% مقدار اولیه افزایش یافت.
کلید واژگان: لایه نازک, کربن شبه الماسی, سلول خورشیدی, PECVD -
در این تحقیق تاثیر آهن و منگنز بر رفتار سایشی آلیاژ 332F مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور مقادیر مختلف آهن شامل 7/0، 2/1 و 8/1 درصد به ترکیب آلیاژ پایه افزوده گردید و بهسازی آلیاژها از طریق افزودن مقادیر مناسب منگنز به ترکیب آلیاژها صورت پذیرفت. آزمایشهای سایش در دمای محیط، تحت چهار بار اعمالی 20، 30، 40 و N80 در سرعت m/s5/0 و مسافت لغزش m1000 متر به روش پین روی دیسک انجام شدند. نتایج حاصله نشان می دهد که تاثیر ترکیبات غنی از آهن بر خواص تریبولوژیکی به ابعاد، مورفولوژی و نحوه توزیع این ذرات در زمینه آلیاژ وابسته است. در شرایط بهسازی نشده بهترین خواص تریبولوژیکی و مکانیکی در آلیاژ حاوی 7/0 درصد آهن مشاهده می شود و افزودن مقادیر بیشتر آهن موجب شکل گیری ترکیبات درشت صفحه ای شکل در زمینه و افت قابل ملاحظه مقاومت سایشی می شود. این در حالی است که پس از بهسازی آلیاژ توسط منگنز خواص تریبولوژیکی آلیاژ به میزان قابل توجهی بهبود یافته و بهترین خواص سایشی در آلیاژ حاوی 8/1 درصد آهن مشاهده می شود.
کلید واژگان: آلیاژ F332 آلومینیم, سیلیسیم, ترکیبات غنی از آهن, خواص مکانیکی, سایش, پین روی دیسکIn the present study، the effects of iron and manganese on the tribological behavior of F332 alloy were investigated. Alloys with addition of 0. 7، 1. 2 and 1. 8wt% iron to the base alloy were prepared. The modification of the alloys was performed by proper additions of manganese. The pin-on-disk wear tests were carried out at room temperature under normal loads of 20، 30، 40، and 80 N، and sliding speed of 0. 5 m/s for sliding distance of 1000m. The results showed that the size and morphology of the iron-rich compounds greatly influenced the tribological behavior of the alloy. In the case of un-modified alloys، the alloy containing 0. 7wt% Fe، showed the best tribological and mechanical properties. Addition of higher amounts of Fe led to the formation of coarse، plate-like intermetallic compounds and، therefore، a considerable decrease in the wear resistance. The modification by manganese improved the tribological properties of the alloys and the highest wear resistance was obtained with the alloy containing 1. 8 wt% Fe. -
در این تحقیق، تاثیر عملیات حرارتی 6T بر ریزساختار و خواص سایشی آلیاژ 332 حاوی 2/1 درصد آهن بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که انجام عملیات حرارتی فوق روی نمونه ها علاوه بر تغییر مورفولوژی تیغه های فاز سیلیسیم یوتکتیک از حالت سوزنی به کروی و حذف نقاط تمرکز تنش، سبب انحلال و خرد شدن ترکیبات غنی از آهن مخرب و سوزنی شکل? -Al5FeSi می شود. میزان کاهش طول این فاز نا مطلوب با افزایش درجه حرارت و زمان عملیات محلول سازی افزایش می یابد، به طوری که پس از 14 ساعت عملیات محلول سازی در دمای 520 درجه سانتی گراد، طول متوسط تیغه های? حدود 70 درصد کاهش یافته و کرویت آنها افزایش می یابد. نتایج آزمایش سایش، نشان دهنده افزایش مقاومت به سایش در نمونه های عملیات حرارتی شده تا حدود 40 درصد است.
کلید واژگان: آلیاژ آلومینیم 332, سایش, محلول سازی, ترکیبات بین فلزی
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.