جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "پوسته" در نشریات گروه "فنی و مهندسی"
-
در این پژوهش، نانومیله های اکسید روی با حضور جوانه زا و بدون جوانه زا توسط فرایند هیدروترمال بر روی زیرلایه رشد داده شدند. سپس نانوذرات WO3 بر روی نانومیله های ZnO پوشانده شده بر روی زیرلایه با استفاده از روش پوشش دهی دورانی لایه نشانی شدند. برای شناسایی از آنالیزهای فازی، ریزساختاری و خواص فوتوکاتالیستی از روش های XRD، SEM،EDX ، DRS-UV استفاده شد. نتایج تحقیقات حاضر نشان داد که نه تنها ریخت شناسی نانوذرات و نانومیله های ZnO به همراه جوانه زا و بدون جوانه زا بر خواص فوتوکاتالیستی موثر هستند، بلکه میزان انرژی ناحیه ممنوعه حاصله در حضور WO3 بر روی نمونه هسته/پوسته ZnO/WO3 تاثیرگذار است. با توجه به نتایج به دست آمده، نانومیله های ZnO در حضور جوانه زا ها دارای ریخت شناسی یکنواخت و مرتب تری از نانومیله های بدون جوانه زا هستند. همچنین، نانوکامپوزیت ZnO/WO3 با بهبود جداسازی و کاهش بازترکیب الکترو - حفره به افزایش راندمان فوتوتخریب رنگ توسط فوتوکاتالیست منجر شد. آزمایش ها، بر اساس طرح تاگوچی، طراحی، آنالیز و بررسی شد. تعداد آزمایش ها با استفاده از روش تاگوچی تعیین و ارتباط متغیرهای pH، زمان، غلظت اولیه متیلن گرین و سرعت اختلاط به منظور حذف متیلن گرین به وسیله فرایند فوتوکاتالیستی توسط نانوذره، نانومیله ZnO و کاتالیست ZnO/WO3 با انجام آنالیز ANOVA بررسی شد. نتایج نشان داد غلظت اولیه محلول متیلن گرین و pH بیشترین تاثیر را در فرایند فوتوکاتالیستی داشته اند و همچنین فرایند فوتوکاتالستی به وسیله جوانه زا و نانومیله ZnO درصد حذف 20/70 درصد است، ولی به وسیله ZnO/WO3 به 30/82 درصد رسیده است.
کلید واژگان: نانومیله, هسته, پوسته, Zno, WO3, جوانه زا, هیدروترمال, تاگوچیIn this study, zinc oxide (ZnO) nanorods were grown on substrates with and without a seed layer using a hydrothermal process. WO₃ nanoparticles were then coated onto the ZnO nanorods using the spin coating method. Techniques such as XRD, SEM, EDX, and UV-Vis DRS were employed to analyze the phase, microstructure, and photocatalytic properties. The results showed that the morphology of ZnO nanoparticles and nanorods, whether with or without a seed layer, significantly affected their photocatalytic properties. Additionally, the band gap size in the presence of WO₃ influenced the performance of the ZnO/WO₃ core-shell structure. ZnO nanorods with a seed layer exhibited a more uniform and orderly morphology compared to those without. The ZnO/WO₃ nanocomposite also improved dye photodegradation efficiency by enhancing electron-hole separation and reducing recombination. The experiments were designed and analyzed using the Taguchi method, which determined the number of experiments and assessed the effects of pH, time, initial methylene green concentration, and stirring speed on the photocatalytic degradation of methylene green by ZnO nanoparticles, nanorods, and the ZnO/WO₃ catalyst using ANOVA. The findings revealed that the initial methylene green concentration and pH had the most significant impact on the photocatalytic process, with removal rates reaching 70.2% for ZnO nanorods with a seed layer and 82.3% for the ZnO/WO₃ composite.
Keywords: Nanorods, Core, Shell, Zno, WO3, Seed Layer, Hydrothermal, Taguchi -
فصلنامه نانو مواد، پیاپی 43 (پاییز 1399)، صص 189 -199در این کار تحقیقاتی، نانوکامپوزیت فوتوکاتالیستی مغناطیسی Fe3O4/TiO2 دارای ساختار هسته/پوسته با موفقیت به روش سونوشیمیایی تهیه گردید. بدین منظور، نانوذرات اکسید آهن (II، III) به عنوان هسته مغناطیسی نرم در این نانوکامپوزیت به روش هم رسوبی شیمیایی با استفاده از دستگاه اولتراسونیک و با نسبت مولی Fe3+/Fe2+ برابر یک و نیم، تحت اتمسفر گاز نیتروژن آماده گردید. پوشش دهی تیتانیا بر روی نانوذرات Fe3O4 با استفاده از پیش ماده تترابوتیل اورتوتیتانات و به کمک دستگاه اولتراسونیک انجام شد. نانوساختارهای تهیه شده با استفاده از FTIR، XRD، FESEM، TEM، EDX و VSM مشخصه یابی و مطالعه شدند. بررسی نتایج حاصل از TEM تشکیل نانوساختار هسته/پوسته را در کامپوزیت Fe3O4/TiO2 تهیه شده تایید نمود. نتایج آنالیز خواص مغناطیسی نشان داد که پوشش دهی تیتانیا بر روی نانوذرات اکسید آهن، مغناطش اشباع را کاهش داده است. خواص فوتوکاتالیستی نانوساختار Fe3O4/TiO2، تحت تابش نور ماورای بنفش و به کمک رنگ متیلن آبی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل حاکی از آن بود که نانوکامپوزیت Fe3O4/TiO2 بدست آمده، خاصیت فوتوکاتالیستی دارد و با کمک فرآیند جدایش مغناطیسی قابل بازیابی است. تخریب رنگ متیلن آبی در حضور پودر فوتوکاتالیستی سنتز شده، تقریبا 61% در مدت زمان min 90 تابش نور UV بود.کلید واژگان: نانوکامپوزیت, فوتوکاتالیست, نانوساختار هسته, پوسته, مواد مغناطیسی, تیتانیا
-
در این پژوهش، به طور عددی گسیل فوتوالکترون ها در گازهای هیدروژنی با استفاده از میدان های نزدیک پراکنده شده، بررسی می شود. میدان های نزدیک توسط نانوکره فلزی تک لایه و هم چنین نانوکره فلزی هسته/پوسته ای که تحت تابش میدان تخت قطبیده قرار دارند ایجاد می شوند. محاسبات این میدان ها به صورت تحلیلی با استفاده از تیوری مای که سال های بسیاری یک ابزار قدرتمند برای فهم پراکندگی تابش الکترومغناطیسی بوده است انجام می شود. نتایج نشان می دهد که حضور یک لایه پوششی عایق سیلیسیم دور نانو کره فلزی و ایجاد نانوساختار هسته/پوسته، نه تنها می توان بر مشکل محدود بودن شدت باریکه لیزری فرودی قابل تحمل غلبه کرد بلکه باعث تقویت بیشتر میدان لیزری نسبت به تک کره فلزی می شود. وابستگی فضایی میدان های نزدیک و هم چنین تقویت میدان های نزدیک در اطراف قطب های سطح نانوکره، پتانسیل زیادی برای تولید فوتون های طول موج کوتاه به وسیله تابش مستقیم نوسانگرهای لیزری فمتوثانیه ای متداول را فراهم می کند. طیف های هماهنگ تحت تاثیر طول موج باریکه فرودی، شعاع ذرات، ضخامت پوسته و فاصله بین اتم هیدروژن و نانوذره می باشد. چنین منابع لیزری می تواند برای مشاهدات زمان-واقعی و کنترل در محدوده زمانی متناظر با دینامیک الکترونی، عکس برداری و طیف سنجی فوق سریع به کار می رود.کلید واژگان: هماهنگ مرتبه بالا, پلاسمونیک, نانوکره, میدان-نزدیک, هسته, پوستهIn this study, the emission of photoelectrons in hydrogen gas is investigated numerically using near scattered fields. The calculations of these fields performed using Mie theory have been for many years a powerful tool for better understanding the scattering of electromagnetic radiation. Whether in single-layered nanosphere or core-shell metallic nanospheres, the oscillating surface charges concentrate close to the poles of the metal surface, which results in both resonance wavelength shifts and intensity modulation. Also, the near fields around the nanoparticles can be spatiotemporally redistributed and may give a great pulses of typical femtosecond oscillators. Harmonic spectra are influenced by incidence beam wavelength, the particle radius, the shell thickness and the distance between the H atom and the nanosphere. Such laser sources opened the door to real-time observation and time-domain control of atomic-scale electron dynamics, ultrafast spectroscopy and photography, and address the expected implications of having the tools to monitor electrons with sub-atomic resolution in both space and time.Keywords: Nanosphere, High harmonic Generation, Plasmonic, Near Field, Core, Shell
-
کروم (VI) از طریق صنایع متالورژی، رنگسازی، آبکاری و دباغی به منابع آب وارد می شود. تجمع کروم در بافت های حیوانی و گیاهی می تواند موجب ایجاد خطرات جدی شود. کروم در انسان باعث ایجاد اختلال در کار کبد، کلیه و ریه می شود. هدف از انجام این پژوهش، حذف کروم (VI) از آب توسط جاذب نانوساختار مغناطیسی هسته/پوسته Fe3O4/CoO است. در این پژوهش، نانوذرات مغناطیسی هسته/پوسته Fe3O4/CoO با روش هم رسوبی ساخته شدند و به عنوان جاذب در حذف کروم (VI) از آب، به کار برده شد. جاذب Fe3O4/CoO با روش های ICP،XRD ، TEM و VSM شناسایی شد. اثر pH محلول روی جذب سطحی کروم (VI) بر روی جاذب Fe3O4/CoO بررسی شد. نوع ایزوترم و سینتیک جذب سطحی کروم (VI) بر روی Fe3O4/CoO نیز بررسی شد. تصاویر TEM، تشکیل نانوذرات با ساختار هسته/پوسته را تایید کرد. آزمایش VSM خاصیت مغناطیسی نانوذرات را نشان داد. نتایج تجربی برازش بهتری با مدل ایزوترم فروندلیچ داشت. در یک عملیات جذب سطحی ناپیوسته، با به کاربردن 5/1 گرم از جاذب Fe3O4/CoO، 100 میلی لیتر محلول کروم (VI) با غلظت 50 میلی گرم در لیتر و pH برابر 3 و بعد از گذشت 24 ساعت، کارایی حذف کروم (VI) برابر با 04/89 درصد به دست آمد. نانوذرات هسته/پوسته مغناطیسی Fe3O4/CoO، علاوه بر این که جاذب خوبی برای حذف کروم (VI) از آب هستند، قابلیت جداسازی آسان از آب به وسیله یک نیروی مغناطیسی خارجی را نیز دارند.کلید واژگان: جذب سطحی, کروم (VI), تصفیه پساب, نانوذرات مغناطیسی هسته, پوسته, اکسید کبالتChromium (VI) enters water resources via effluents of metallurgical, chemical pigments, electroplating, and tanning industries. The chromium accumulation in animal and plant tissues can cause serious dangers. In human, chromium (VI) causes damage to liver, kidney, and lung. The aim of this research is the removal of chromium (VI) from water by Fe3O4/CoO nanostructured magnetic adsorbent. In this work, nano magnetic particles of Fe3O4/CoO were synthesized by co-precipitation method and were used for the adsorption of chromium (VI) from water. The Fe3O4/CoO adsorbent was characterized by ICP, XRD, TEM, and VSM methods. Effects of pH on chromium (VI) adsorption on Fe3O4/CoO were studied. The isotherm and kinetics of the adsorption were also studied. TEM images confirmed the formation of the core/shell structure of the nanoparticles. The VSM test showed the magnetic property of the Fe3O4/CoO adsorbent. The experimental data were better fitted to the Freundlich isotherm model. In a batch operation, by using 1.5 g of Fe3O4/CoO adsorbent, 100 mL of chromium (VI) solution with the concentration of 50 mg/L and pH 3, the chromium (VI) removal yield of 89.04% was obtained after 24 hours. The magnetic nanoparticles of Fe3O4/CoO are a good adsorbent to remove chromium (VI) from water with the advantage of easy separation from water by an external magnetic force.Keywords: Adsorption, Chromium (VI), Wastewater Treatment, Core, Shell Nano Magnetic Particles, Cobalt oxide
-
تغییر شکل پوسته توربین در پاسخ به تغییرات شرایط فشاری و دمایی به دلایل مختلفی از جمله سایش اعضای داخلی، نابرابری جرم حرارتی پوسته نازک و فلنج های ضخیم و متفاوت بودن ضریب انتقال حرارت جابجایی اطراف پوسته به وجود می آید. با تغییر شکل پوسته، افت جریان در نوک پره ها و درزبندهای توربین افزایش یافته و بازده کاهش می یابد. در این تحقیق به بررسی اثر انتقال حرارت جابجایی آزاد بر پوسته کمپرسور محوری توربین گاز پرداخته شده است. بدین منظور یک مدل دو بعدی شامل شفت، پوسته داخلی و خارجی به همراه جریان کمپرسور و سیال محبوس بین دو پوسته شبیه سازی شده است. محیط سیال و جامد همزمان با هم به صورت گذرا با روش عددی با اعمال شرایط مرزی مختلف تحلیل شده است. نتایج نشان می دهد که در اثر جابجایی آزاد، دمای نقاط بالایی پوسته تا یک زمان مشخص افزایش پیدا کرده و پس از آن به صورت نوسانی کم می شود. در حالی که دمای نقاط پایین در طول زمان به طور کلی کاهش می یابد. جابجایی آزاد باعث ایجاد اختلاف دمای قابل توجهی در پوسته در شرایط خاموشی توربین می شود. همچنین با توجه به مقدار بالای عدد رایلی، آشفتگی جریان در سیال زیاد است. با این که با افزایش ضریب انتقال جابجایی محیط عدد رایلی افزایش می یابد، گرادیان دمایی بین پوسته بالا و پایین به صورت موضعی کاهش می یابد. برای کاهش تغییر شکل پوسته راهکارهای عملی استفاده از تهویه برای تنظیم ضریب انتقال جابجایی محیط، تغییر لاجیک شیر تخلیه و بهبود عایق بندی پوسته بسته به شرایط عملکردی ارایه شده است.کلید واژگان: توربین گاز, کمپرسور محوری, پوسته, جابجایی آزادDifferent events result in casing distortion of gas turbines. Rubbing between rotating and stationary components, unequal thermal mass between the thick flanges and the thin turbine casing and uneven convection heat transfer coefficient around the casing are main causes of this distortion. Distortion of casing results in compressor efficiency decreases via increase of tip leakage loss. In this study, the effect of natural convection on gas turbine axial flow compressor casing has been investigated. For this purpose, a two-dimensional model, including the shaft, inner casing, outer casing, main gas and fluid between casings has been developed. Transient conjugate heat transfer analysis is conducted by applying different boundary conditions. The results show that the top of casing temperature increases initially to reach a maximum value, then the temperature decreases. On the other side, the temperature of lower part of casing generally decreases over time. According to the casing rate of heating and cooling, natural convection heat transfer causes a significant temperature gradient in the casing at gas turbine shutdown. Also, due to the high value of the Rayleigh number, turbulence in the fluid is high. Although the Rayleigh number increases with increasing the convection heat transfer coefficient in enclosure, the temperature gradient between the upper and lower parts of the casing is reduced locally. To reduce casing distortion practical solutions were presented such as control of the convection coefficient of turbine enclosure, changing of bleed valve logic and improving casing insulation, related to operating conditions.Keywords: Gas turbine, Axial compressor, casing, Natural convection
-
در این پژوهش نخست هسته ZnO با استفاده از روش همرسوبی از پیش ماده های استات روی دو آبه و هیدروکسید سدیم تهیه شد. در مرحله بعد پوسته TiO2 با استفاده از پیش ماده تیتانیوم ایزوپروپکساید به روش همرسوبی بر روی نانو ذرات ZnO پوشش داده شد. مطالعات فازی و عنصری توسط آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) انجام شدند. ریخت شناسی نانو ساختارهای تهیه شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) تفسیر شد. برای تعیین طول موج بیشینه جذب و انرژی ناحیه ممنوعه از طیف سنجی مرئی– فرابنفش (UV-vis) استفاده شد. برای مطالعه پدیده جذب دوفوتونی از روش روبش-z دریچه باز بهره گیری شد. نتایج، افزایش ضریب جذب دوفوتونی اشباع معکوس را بعد از قرار دادن لایه های دی اکسید تیتانیوم بر روی هسته های اکسید روی نسبت به اکسید روی خالص نشان دادند.کلید واژگان: نانوساختارهای هسته, پوسته, ویژگی های نوری غیر خطی, جذب دوفوتونی
In this study, ZnO cores were first synthesized by using procedures zinc acetate dehydrate and sodium hydroxide via a co-precipitation method. Then, TiO2 shells were coated on the ZnO nanoparticles by using TTIP through co-precipitation approach to form ZnO/TiO2 core/shell nanocomposites. Structural and elemental studies were performed by X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Nanostructure morphologies were analyzed by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The optical absorption edges and band-gap energies were calculated using UV-vis spectra. Open-aperture z-scan technique was finally used to survey two-photon absorption phenomenon. Obtained results showed an increase in two-photon reverse saturable absorption for the ZnO/TiO2 core/shell nanocomposites compared to pristine ZnO nanoparticles.Keywords: Core, shell nanostructures, Nonlinear optical properties, Two-photon absorption -
ساختارهای نانولیفی هسته-پوسته تهیه شده از پلیمرهای زیست سازگار و زیست تخریب پذیر نظیر فیبروئین ابریشم، کاربردهای بالقوه فراوانی در مهندسی بافت و دارورسانی دارند. در این بررسی، الکتروریسی هم محور فیبروئین ابریشم به عنوان جزء پوسته و ترکیب سالیسیلیک اسید و پلی وینیل الکل در هسته، برای تهیه ساختار نانولیفی هسته-پوسته انجام شد. اثر تغییرات غلظت، رسانایی الکتریکی و گرانروی محلول ها با استفاده از روش های طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، گرانروی سنجی و رسانایی سنجی محلول ها، طیف نورسنجی فرا بنفش، میکروسکوپی های الکترونی پویشی (SEM) و عبوری (TEM) بر قطر نهایی نانوالیاف هسته-پوسته تهیه شده و رفتار رهایش آن ها بررسی شد. در نهایت سعی شد تا مدل مناسبی برای رفتار رهایش سالیسیلیک اسید از این ساختار هسته-پوسته ارائه شود. نتایج نشان داد، قطر نهایی نانوالیاف هسته-پوسته به دست آمده در محدوده (22±)110nm تا nm (71±) 250 و قطر هسته آن ها 40nm تا 80nm متغیر بود. با توجه به نقش رسانا کنندگی جزء پوسته در الکتروریسی هم محور، ارتباط مستقیم بین افزایش غلظت محلول پوسته و قطر نهایی در نتایج مشاهده شد، درحالی که افزایش غلظت محلول هسته در همه شرایط اثر معناداری بر قطر الیاف الکتروریسی شده نداشت. نتایج نشان داد، غلظت محلول هسته تنها عامل تعیین کننده قطر نانوالیاف نیست و اثر اختلاف گرانروی و رسانانندگی الکتریکی محلول پوسته و هسته نیز نقش موثری بر قطر نهایی نانوالیاف دارد. مطالعه رهایش سالیسیلیک اسید نشان داد، نسبت ترکیب درصد پوسته و هسته، عامل موثری بر مقدار و سرعت رهایش از این ساختارهاست، به طوری که افزایش مقدار سالیسیلیک اسید رها شده و سرعت رهایش آن با افزایش درصد پلی وینیل الکل در ترکیب هسته مشاهده شد.کلید واژگان: الکتروریسی هم محور, هسته, پوسته, فیبروئین ابریشم, رهایش کنترل شده, نانوالیافHypothesis: Core-shell nano-fibrous structures obtained from biodegradable and biocompatible polymers such as silk fibroin (SF) have potential applications in drug delivery and tissue engineering. In this work, coaxial electrospinning of silk fibroin as shell and salicylic acid (SA)/polyvinyl alcohol (PVA) blends as core was studied to fabricate core-shell nano-fibrous structures.MethodsSilk fibroin was extracted from cocoon and dissolved in formic acid. An assembled coaxial nozzle was used to fabricate core-shell nanofibers of SF as shell and PVA/salicylic acid as core components, respectively.
Findings: Effects of variation in viscosity and electrical conductivity of the electrospinning solutions on the final nanofibers morphology, diameters and SA release behaviors were studied using Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR), viscometry, electrical conductometry, ultraviolet spectrophotometry, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) techniques. Finally, a suitable model for release behaviors of the fabricated core-shell nanofibers was suggested. It was found that the final diameter of fabricated core-shell nanofibers varied from 110 (±22) to 250 (±71) nm and diameter of the core section varied from 40 to 80 nm. The experimental results showed that the shell solution concentration had a significant effect on the final core-shell nanofiber diameter, but increase in the core solution concentration had an insignificant effect on the final nanofibers diameter. It was concluded that the core solution concentration was not the only effective parameter in determining the final diameters of electrospun nanofibers, and the viscosities of shell and core solutions and their electrical conductivities were just as important parameters. According to the results of release profiles, the ratio of the components in core and shell was the effective parameter affecting the profiles of SA released from these structures. The higher PVA concentration in the core increased both the amount of SA and its release rate from fabricated core-shell nanofibers.Keywords: coaxial electrospinning, core, shell, silk fibroin, controlled release, nanofibers -
فصلنامه نانو مواد، پیاپی 30 (تابستان 1396)، صص 107 -119در این پژوهش، توانایی نانوذرات هسته-پوسته Fe3O4@MnO2 به عنوان یک جاذب سنتزی برای حذف یون سرب از محلول آبی بررسی شد. روش طراحی سطح پاسخ بر مبنای طراحی باکس- بنکن به منظور تعیین اثرات غلظت اولیه، زمان تماس و مقدار جاذب مورد استفاده قرار گرفت. نتایج روش آماری نشان داد که جذب یون سرب بر نانوذرات هسته-پوسته Fe3O4@MnO2 به خوبی مدل شد. همچنین نتایج دارای تکرارپذیری مناسبی بودند و شرایط بهینه جذب یون سرب در pH برابر 6، غلظت اولیه یون سرب mg/L 250، زمان تعادلی 20 دقیقه و مقدار جاذب g/L 5/0 حاصل شد. داده های تعادلی همچنین به دقت توسط همدماهای لانگمویر، فرندلیچ و تمکین انطباق داده شد و نتایج نشان داد که داده های همدما از مدل لانگمویر به خوبی تبعیت می کنند.کلید واژگان: نانوذرات هسته, پوسته, Fe3O4@MnO2, طراحی باکس, بنکن, جذب سطحی
-
در این تحقیق به بررسی کمانش مکانیکی پوسته ی استوانه ای جدار ضخیم از جنس مواد مدرج تابعی با رینگ تقویتی تحت بارهای مجوری و جانبی یکنواخت پرداخته شده است. خواص مکانیکی پوسته در راستای ضخامت متغیر فرض شده است. ابتدا معادلات حاکم بر کمانش پوسته استوانه ای تابعی تقویت شده با رینگ، بر اساس تئوری مرتبه سوم تغییر شکل برشی بدست آمده است. سپس، معادلات مشخصه حاکم به روش انرژی و بکار بردن تکنیک ریتز استخراج شده اند. در ادامه، با حل معادلات مشخصه، نیروی بحرانی کمانش پوسته استوانه ای جدار ضخیم از جنس مدرج تابعی تقویت شده تحت بارهای مجوری و جانبی محاسبه گردیده است. شرایط مرزی در لبه های دو انتهای پوسته استوانه ای تابعی به صورت گیردار-گیردار و آزاد-آزاد در نظر گرفته شده است. به منظور حصول اطمینان از روش حل تحلیلی ارائه شده، نتایج این تحقیق با نتایج به دست آمده از نرم افزار المان محدود مقایسه قرار گرفته که سازگاری مناسبی را نشان داده اند. در پایان، تاثیر عوامل مختلفی از جمله تغییرات ضخامت، شرایط مرزی، شرایط بارگذاری و پارامترهای هندسی پوسته و رینگ روی رفتار کمانشی پوسته استوانه ای مدرج تابعی تقویتی جدار ضخیم بررسی شده است. نتایج نشان داد که افزایش کسر حجمی ماده مدرج تابعی در ساختار پوسته منجر به افزایش بار کمانشی می گردد و محل نصب رینگ تقویتی تاثیر قابل توجهی در بار بحرانی کمانشی آن دارد. نتایج ارائه شده می تواند به عنوان یک معیار مهم برای محققان جهت اعتبار سنجی روش های عددی و تحلیلی استفاده شوند.کلید واژگان: کمانش, ماده تابعی, پوسته, رینگ, بارهای یکنواختThis research presents the study on mechanical buckling of thick-walled cylindrical shell made of functionally graded materials with ring supported under uniform axial and lateral loads. The mechanical properties of shell are variable along the thickness direction. First the governing equations on the buckling of the FGM cylindrical shell supported with ring are established based on third-order shear deformation theory. Then the governing characteristic equations were employed, using energy method and by applying the Ritz technique. In the following with solving characteristic equations, the critical load buckling of the FGM thick-walled cylindrical shell supported with axial and lateral loads are calculated. The boundary conditions represented by end conditions of the FGM shell are the following: clamped-clamped and free-free. To verify the validity of the proposed analytical method the results of this research are compared with the results came from using the finite element software. Finally, the effects of the different parameters such as thickness variations, boundary conditions, loading conditions and geometrical parameters of shell and ring on the buckling behavior of FGM thick-walled cylindrical shell are investigated. The results showed that by increasing the FGM volume fraction power in the shell structure, the critical buckling load increases and the location of the ring support has the significant effect on the critical buckling load. The results presented can be used as an important benchmark for researchers to validate their numerical and analytical methods.Keywords: Buckling, FGM, Shell, Ring, Uniform Loads
-
امروزه با توجه به افزایش خطرات ناشی از انفجار، بررسی عملکرد سازه ها در برابر آن از اهمیت بالایی برخوردار است. انفجار باعث ایجاد موج های با شدت بالا بر روی سازه های مجاور خود می شود. در سال های اخیر از پوسته های ساخته شده از مواد مرکب در سازه های نوین در برابر انفجار استفاده گردیده است. این امر بعلت خصوصیات مکانیکی خوب این مواد از جمله مقاومت بالا نسبت به حجم، انعطاف پذیری و مقاومت بالا در برابر بارهای ضربه ای می باشد. بنابراین، شناخت چگونگی رفتار سازه هایی که با این مواد ساخته می شوند در برابر این گونه بارها ضروری می باشد. در این پژوهش، با استفاده از نرم افزار Abaqus به بررسی رفتار پوسته های استوانه ای مرکب در برابر بار های انفجاری که از نوع بارهای ضربه ای هستند، پرداخته شده است. بدین منظور، پارامترهای مختلف تاثیرگذار بر روی رفتار مواد مرکب و نحوه اثرگذاری آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است. از جمله این پارامترها می توان به تاثیر فاصله مرکز انفجار، میزان انحنا، نحوه لایه بندی و اندازه زاویه داخلی اشاره کرد. در عمل ممکن است به دلیل پاره ای از نیازهای موجود، بازشوهایی در پوسته تعبیه شود. با بررسی صورت گرفته مشخص شد که با ایجاد بازشو می توان تغییر مکان را کاهش داد. این راهکار با استفاده از پدیده کاهش سطح بارگیر پوسته در برابر بارهای ناشی از انفجار حاصل می شود.کلید واژگان: پوسته, مواد مرکب, استوانه, بار انفجاری, بازشوToday, with the increasing damages of explosion, it is of great significance to assess the performance of structures against such damages that established by explosive load. Accidental explosions exert great and intense dynamic forces to surrounding structures. Recently, composite shells have been used in structures to protect them against explosion which is due to its high resistance to volume ratio, flexibility and resistance to shock forces. Thus, it is essential to assess how structures protected by such materials behave against these forces. In this paper, we have used Abaqus software to analyze data pertaining the behavior of composite shells against explosive loads. We assessed the various parameters affecting the behavior of CRFP and E-Glass Epoxy and how they were affected by explosive load. Some of the parameters assessed include loading, curving rate, number of layers and size of interior angle. In practice, it is necessary to include openings in the composite shell, thus it is important to evaluate the effect of these openings on the behavior of the composite shell. The survey showed that use of the opening has fallen down shift. The reason for this phenomenon is reduction of area that effected by explosive load in composite shellKeywords: Shell, Composite, Cylindrical, Blast load, Opening
-
در این پژوهش با استفاده از تحلیل هم هندسه رفتار الکترومکانیکی پوسته های کامپوزیتی پیزوالکتریک بررسی شده است. روش های تولید شکل های هندسی مانند نربز و اسپلاین ها، اساس روش تحلیل هم هندسه است. در روش هم هندسه، برخلاف روش اجزای محدود، برای تولید مدل محاسباتی و نیز تقریب فضای حل از توابع پایه یکسان استفاده می شود. در این مقاله برای تحلیل سازه پوسته ای کامپوزیتی از نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول میندلین رایزنر استفاده شده است که در آن هر نقطه کنترلی دارای پنج درجه آزادی، شامل سه درجه آزادی تغییر مکانی و دو درجه آزادی چرخشی، است. برای مدلسازی میدان الکتریکی تغییرات پتانسیل الکتریکی در راستای ضخامت لایه های پیزوالکتریک خطی فرض شده است. کار انجام شده با حل چند مثال مختلف معتبرسازی شده است. برای پوسته بام اسکوردلیس لو مقدار جابه جایی در نقطه میانی لبه آزاد با خطای 0/066 درصد از مقدار دقیق آن و برای پوسته یک سر گیر دار بیشترین مقدار خطا در جابه جایی نقطه میانی لبه آزاد آن، 0/039 درصد، به دست آمده است. در مثال های بعد، هدف رسیدن به تغییر شکل دلخواه پوسته با اعمال ولتاژ است. نخست، با افزایش ولتاژ اعمالی به یک پوسته چندلایه، تحت بار گسترده، تغییر شکل برون صفحه ای آن صفر شده است. سپس برای بررسی کنترل اعوجاج گرمایی، پوسته های کامپوزیتی متقارن و پادمتقارن در معرض گرادیان دما قرار گرفته اند. با اعمال ولتاژ با قطبیت های یکسان یا مخالف، پیچش یا خمش حرارتی یا هر دو در پوسته جبران شده است.کلید واژگان: تحلیل هم هندسه, پوسته, مواد کامپوزیت, پیزوالکتریک, گرادیان دماIn this paper, the thermos-electro mechanical behavior of piezoelectric laminate shell has been studied by isogeometric analysis. Isogeometric analysis (IGA) is based on geometry generation technique, such as nurbs and splines. In Isogeometric analysis, same basis functions employed for geometry and approximation of the unknown field, unlike finite element method. In this paper, the analysis of composite shell structure is based on first-order shear deformation theory (Mindlin-Reissner), therefore each control point has five degrees of freedom, three displacement degrees of freedom and two rotations. For modeling of the electric field, we assume the variation of electric potential is linear through the thickness of piezo electric layers. The current work is validated though solving typical examples. For the Scordelis-Lo-Roof, maximum error is 0.066% that take place at the midpoint of free edge and for clamped shell maximum error is 0.039%. In other case studies, the goal is to achieve desired shape deformation by applying voltage. First by increasing the voltage on laminate shell under uniform load, the out of plane deformation has been eliminate. In continue, for control of thermal distortion, the symmetric and antisymmetric composite shell exposed to temperature gradient. By applying the voltage with same or opposite polarity, thermal twist or thermal bending has been compensated.Keywords: isogeometric analysis, shell, composite material, piezo electric, temperature gradient
-
در این مقاله، نانوکامپوزیت های هسته– پوسته/ZnO 2SnO به روش سونوشیمیایی سنتز شده است. برای دستیابی به این هدف ابتدا نانوذرات اکسید روی با روش اولتراسونیک تهیه و سپس در مرحله بعدی نانوکامپوزیت های هسته پوسته در حضور ذرات ZnO (تهیه شده در مرحله قبل) و اضافه نمودن پیش ماده O2H5.4SnCl به سل در حین اعمال امواج اولتراسونیک تهیه شدند. پس از سنتز این نانوکامپوزیت ها، ویژگی های آن ها با استفاده از آنالیزهایXRD، TG-DTA و TEM مورد بررسی قرار گرفت. نانوکامپوزیتهای هسته– پوسته/ZnO 2SnO سنتز شده دارای ساختار آمورف می باشند که پس از عملیات کلسیناسیون در دمای 650 درجه سانتی گراد به مدت 1 ساعت، ساختار آمورف آنها به کریستالی تبدیل شد. همچنین ویژگی حسگری گاز نانوکامپوزیتهای هسته - پوسته/ZnO 2SnO نیز مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام تست های حسگری ذرات سنتز شده به روش پرس پودر به صورت قرص تهیه و تست حسگری پودرها نسبت به گازهای متانول، منوکسید کرین و هیدروژن انجام شد. نتایج نشان داد که به دلیل ویژگی های منحصر به فرد ذرات نیمه هادی هسته– پوسته در مکانیزم جدایش بار، ویژگی حسگر گازی نانوکامپوزیت های هسته– پوسته از ذرات اکسیدی خالص بیشتر است.کلید واژگان: نانوکامپوزیت, هسته, پوسته, اولتراسونیک, ZnO, 2SnO, حسگری گازIn this paper, SnO2/ZnO core - shell nanocomposites were synthesized via sonochemical processing. To achieve this, ZnO nanoparticles were prepared by ultrasonic method. In the next stage, the core-shell nanocomposites in the presence of ZnO particles (prepared in the previous step) and adding precursor SnCl4.5H2O was prepared by ultrasonic. After synthesizing the nanocomposites, their properties were studied by XRD, TG-DTA and TEM analyses. The synthesized SnO2/ZnO core - shell nanocomposites have amorphous structure that can be changed to crystalline structure after calcination at 650 C for 1 hour. Also, the gas sensing characteristics of SnO2/ZnO core- shell nanocomposite was studied. For evaluating the gas sensing properties, the synthesized particles were prepared by pressing the powder into pills and gas sensing test was performed with respect to the various gases such as methanol, CO, and H2. Due to the unique properties of the core - shell semiconductor particles in the mechanism of charge separation, the gas sensing properties of core - shell particles are higher than those of pure oxides.Keywords: Nanocomposite, Core, Shell, Ultrasonic, SnO2, ZnO, Gas Sensing
-
مواد کامپوزیتی چندلایه با توجه به استحکام و سفتی بالا نسبت به وزن، کاربرد بسیار وسیعی در صنایع مختلف از جمله هوافضا دارند. لذا تشخیص مکانیزم های خرابی این مواد اهمیت بسیار زیادی در پیش بینی رفتار مکانیکی آن ها دارد. یکی از اصلی ترین مود های خرابی اصلی این مواد، جدایی بین لایه ای است که در بین لایه های کامپوزیتی و در نقاط اتصال قطعات مختلف به یکدیگر مشاهده می شود. در این پژوهش به منظور پیش بینی رشد آسیب در اتصالات چسبی بال کامپوزیتی، مدل ناحیه چسبنده به کار گرفته می شود. مزیت این روش، امکان مدل سازی رشد جدایی بین لایه ای بدون نیاز به وجود ترک اولیه و المان بندی مجدد می باشد. به علاوه به منظور پیش بینی آسیب احتمالی در لایه های کامپوزیتی، مدل آسیب پیش رونده لادوز در نرم افزار آباکوس با استفاده از کد نوشته شده توسط کاربر (Umat) پیاده سازی شده و میزان اهمیت در نظر گرفتن تخریب درون لایه ای در لایه های کامپوزیتی بر تسریع شروع تخریب و رشد آن در اتصال چسبی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از اعتبارسنجی نشان از دقت مناسب روش به کار گرفته شده، دارد. به علاوه نتایج تحلیل نشان داد، استفاده از المان های سه بعدی به مراتب دقت بهتری در تشخیص شروع تخریب و رشد آن نسبت به مدل های دوبعدی دارد. در ادامه اثرات مشخصات اتصال چسبی مثل ضخامت و کیفیت اتصال در استحکام سازه بال مورد بررسی قرار گرفته است.
کلید واژگان: مدل ناحیه چسبنده, مکانیک محیط پیوسته, تئوری خرابی لادووز, پوسته, تقویت کنندهDue to high strength and stiffness in comparison with their weights، laminated composite materials are widely used in many structures such as aerospace. Therefore to predict their mechanical response، the understanding of their failure mechanisms is very important. The delamination between composite layers and adhesive joints is one of the main damage modes of these materials. In this research، the cohesive zone model is used to predict the damage evaluation of composite wing adhesive joints. The advantage of this method is the modeling of delamination growth without any requirements to the presence of initial crack and remeshing. Moreover to predict the probable damage in composite layers the Ladeveze progressive damage model has been implemented in Abaqus using user defined code (Umat) and also the importance of considering the intralaminar failure on the acceleration in damage initiation and propagation in adhesively bonded joints have been evaluated. The results verify the proper accuracy of implemented method. Furthermore، the results of solid cohesive elements showed to be more accurate in predicting damage initiation and evaluation in comparison to shell elements. Finally effects of adhesive properties such as thickness and quality of bonding in load capability of wing structure have been investigated.Keywords: Cohesive zone model, Continuum damage mechanics, Ladeveze damage theory, Skin, Stringer -
نانوبلورهای CdSe (هسته) و CdSe/ZnS (هسته/پوسته)، با استفاده از روشی موسوم به روش سبز و بدون استفاده از پیش مواد حاوی فسفین تولید شد. خواص نوری نانوبلورهای تولید شده با استفاده از بیناب های جذب فرابنفش- مرئی و گسیل فوتولومینسانی بررسی و اندازه میانگین نانوبلورهای CdSe به روش نوری، با استفاده از بیناب جذب، تخمین زده شد. همچنین اندازه و شکل نانوبلورها به کمک نمودار ویلیامسون- هال و تصاویر TEM مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که هم خوانی مناسبی میان برآورد سه روش متفاوت ذکر شده وجود دارد. بر این مبنا اندازه نانوبلورها در محدوده 8.5-5.5 نانومتر اندازه گیری شد. به روش پراش پرتو X، مشخص شد که نانوبلورهای CdSe در ساختار بلند روی شکل گرفته اند. با افزایش زمان و کاهش دمای رشد نانوبلورها، جابه جایی قرمز لبه جذب و لبه گسیل مشاهده شد که نشان گر افزایش اندازه نانوبلورهاست. بعد از هسته / پوسته سازی، جابه جایی قرمز درحدود 10 نانومتر و 40-30 نانومتر، به ترتیب در بیناب جذب و گسیل نانوبلورها مشاهده شد. بر اساس روش ما، دست یابی به نانوبلورهای CdSe با گسیل سبزرنگ قابل تنظیم، بدون استفاده از اکتادکان، امکان پذیر است.
کلید واژگان: نیم رساناها, نانوبلورها, هسته, پوسته, روش سبز, CdSe, ZnSCdSe (Core) and CdSe/ZnS (Core/Shell) nanocrystals were produced using a green synthesis method by using phosphine- free precursor materials. The optical properties of the produced nanocrystals were investigated using UV- Vis absorption and PL emission spectra, and the average size of the nanocrystals was estimated optically using the absorption data. Size and morphology of the nanocrystals were also investigated using Williamson- Hall analysis and the TEM images. Our results show good agreement among the mentioned three different methods. Thus, size of CdSe nanocrystals was estimated within the 5.5-8.5 nm range. It was shown by X-ray diffraction method that CdSe nanocrystals, with zinc-blende structure, are formed. With increasing the growth time and decreasing the temperature, a red-shift was observed in both absorption and emission edges, which indicates an increase in the size of the grown nanocrystals. After core/shelling the nanocrystals, red-shifts of ~ 10 nm and ~ 30-40 nm were observed in the absorption and emission spectra of the grown nanocrystals, respectively. Accordingly, in our method it was possible to obtain CdSe nanocrystals, with justified green emission, without using octadecene.Keywords: Semicoductors, Nanocrystals, Core, Shell, Green method -
طراحی آزمایش ها یکی از ابزارهای قوی در اصلاح و بهبود عملکرد فرایندهایتولید است که با تعیین یک آزمایش، و انتخاب عوامل فرایند آغاز می شود.یکی از روش های کاربردی برای مدل سازی و حل این مسئله «متدولوژیسطح پاسخ» است. در این نوشتار با استفاده از طراحی آزمایش ها تاثیرسه عامل «ورودی قابل کنترل کربن معادل»، «زمان ماندگاری» و «اکسیژن»بر میزان تشکیل پوسته در کوره های پیش گرم مورد بررسی قرار گرفته است. پس از انجام آزمایش ها و شناخت عوامل موثر، و نیز با توجه به کاربرد روش شناسایی سطح پاسخ، رابطه ی بین متغیرهای مربوط بهعوامل موثر ورودی و متغیر سطح پاسخ با استفاده از مدل رگرسیونغیرخطی تعیین می شود. در نهایت مقدار بهینه ی هریک از متغیرهای مدلغیرخطی به دست آمده به وسیله ی روش برنامه ریزی خطی به دست می آید.
کلید واژگان: روش شناسایی سطح پاسخ, طراحی آزمایش ها, پوسته, روش برنامه ریزی خطیDesign of experiments is one of the most powerful tools in improving manufacturing processes that are begun by determining a test and selecting process factors. One practical technique which used for modeling and problem solving is response surface methodology (RSM).In this study, Design of experiments has been used to survey the effect of three controllable input factors (i.e., Eq carbon, perdurability time and oxygen) on response variable (i.e., the Oxide scale consists of preheating furnace).Since all combinations of steel are effective in the oxidation, based on the definition American Society of Materials, carbon equivalent was used which actually contains carbon, manganese, chromium, silicon, molybdenum, vanadium, copper, and nickel This paper has been studied the effect of three input factors: carbon equivalent in percents, time in minutes and the ratio of oxygen/gas on quality of the product. The experiment was done by 23 factor plan and 5 center point, 6 pivotal points and 95 confidence level. After examination of the factors and the recognition of the effective factors, according to application of response surface methodology, the relationship between the related variables of the effective input factors and the response surface variable is determined using regression model. Finally, the optimum value of each variable in the regression models is obtained by goal programming method.Keywords: Response surface methodology, design of experiment, scale, linear programming method -
در این مقاله، ویژگی های مکانیکی و گرمایی پوسته های استفاده شده در فناوری مورفینگ بررسی شده است. بال های مورفینگ به بال هایی گفته می شود که قابلیت تغییرشکل و هندسه خود را دارند. اگرچه مهندسان، پیکربندی های مختلفی از بال های دارای شکل متغیر ارائه داده اند، اما در زمینه موادی که می توان از آنها به عنوان پوسته این گونه بال ها استفاده کرد، مطالعات چندانی انجام نگرفته است. ماده مناسب برای استفاده در پوسته بال های مورفینگ باید کشسان و انعطاف پذیرباشد و قابلیت بازیابی حالت اولیه خود را تا حد زیادی داشته باشد. همچنین، ماده باید در برابر شرایط مختلف آب و هوایی، عوامل ساینده و مواد شیمیایی مقاوم بوده و عدد سختی آن نیز به قدر کافی زیاد باشد تا بارهای آیرودینامیک وارد بر هواپیما را تحمل کند. بر مبنای برخی از این ضوابط، موادی انتخاب شده اند که در بازارهای تجاری عرضه می شوند. موادی که در این پژوهش بررسی می شوند، شامل نوعی از پلی یورتان های گرمانرم، الاستومر کوپلیمر، پلیمرهای حافظه دار و مواد بافته شده هستند. در ابتدا، تاریخچه انواع پیکربندی های استفاده شده در بال های مورفینگ بحث و بررسی می شوند. این پیکربندی ها و اشکال گوناگون نشان دادند، یک ماده سخت را نمی توان به عنوان پوسته بال مورفینگ به کار گرفت.
کلید واژگان: مورفینگ, پلیمر, سازه هوایی, پوسته, آیرودینامیکPolymerization, Volume:3 Issue: 4, 2014, PP 26 -34Skins related-morphing technology، are studied with relation to their mechanical and thermal properties. Morphing wings are those wings that can undergo self-change in shape and geometry. Although، engineers present different configurations for self-changing wings but there are not much studies on skin materials in this wings. A suitable material in morphing skins has to be elastic and flexible and capable of fast recovery to its initial condition. Also، it should be resistant against different environmental conditions، chemicals and abrasive agents، and sufficient hardness number of its structure to tolerate the aerodynamic loads. According to the above notes، the commercial materials are selected to meet the necessary requirements and include thermoplastic polyurethane، elastomeric copolymer، shape memory polymers and woven materials. First، history of different configurations of morphing wings is described and it is concluded that different configurations and shapes must not include hard materials as morphing wings.Keywords: morphing, polymer, aero structure, skin, aerodynamic -
الکتروریسی روشی نوین و کارآمد برای تولید آسان الیافی است که دامنه قطری آنها در مقیاس نانوست. این روش از رایج ترین روش های تولید نانوالیاف به شکل های مختلف مانند نانوالیاف هسته- پوسته، توخالی و متخلخل است. از میان شکل های مختلف نانوالیاف تولید شده، نانوالیاف توخالی در مقایسه با نانوالیاف معمولی به دلیل مقدار سطح بیشتر (تقریبا دو برابر) کاربردهای بسیاری در حسگرها، پیل های خورشیدی، پیل های سوختی، کاتالیزورها و دارورسانی می توانند، داشته باشند. در این مقاله، روش های مختلف تولید نانوالیاف توخالی براساس روش الکتروریسی با ریسنده های تک سوزن، دوسوزن هم محور و کانالی هم محور مرور شده است. همچنین، تولید نانوالیاف توخالی رسانا در بخش نهایی مورد توجه ویژه قرار گرفته است. در ضمن، روش های متنوع مشخص سازی خواص که شامل شناسایی و طیف سنجی است، برای نانوالیاف تهیه شده به روش های مختلف دسته بندی شده است. افزون بر این، کاربردهای متنوع نانوالیاف توخالی تهیه شده در پژوهش های مختلف ارائه شده است.
کلید واژگان: الکتروریسی هم محور, نانوالیاف توخالی, نانوالیاف هسته, پوسته, الیاف توخالی رساناElectrospinning is a novel and efficient method by which fibers with nanoscale diameters are produced in a simple and sophisticated manner. In fact، this technique is the most popular route for producing nanofibers in variety of profiles including core/shell، porous and hollow nanofibers. Amongst numerous profiles، the hollow nanofibers due to higher specific area compared to normal nanofiber have found extensive applications in different areas such as sensors، solar cells، fuel cells، catalysts and also drug delivery. The current paper attempts to present a comprehensive review on different approaches for producing hollow nanofibers based on electrospinning with no nozzle and equipped with one needle and coaxial needle. In the final part، a specific attention has been paid on conductive hollow nanofibers. Furthermore، the classified information regarding various characterization techniques including microscopy and spectroscopy is reported for detail investigation on hollow nanofiber. Diverse applications of hollow nanofiber based on appropriate studies are also presented.Keywords: coaxial electrospinning, hollow nanofibers, core, shell nanofibers, conductive hollow nanofibers -
فصلنامه نانو مواد، پیاپی 15 (پاییز 1392)، صص 197 -202در این مقاله سنتز دومرحله ای نانوساختارهای ZnO/Cu2O به روش ترکیبی نمک مذاب و فرآیند هیدروترمال گزارش شده است. در ابتدا ساختارهای نانومقیاس اکسید روی به روش نمک مذاب تهیه شد. برای سنتز اکسید روی، واکنش کلرید روی و هیدروکسید سدیم-پتاسیم در بالاتر از دمای یوتکتیک آن (oC 200) روی داد. بررسی های فازی نشان می دهند که ماده تولید شده نیازی به عملیات حرارتی تکمیلی ندارد. با تغییر عوامل موثر بر واکنش، مورفولوژی های متفاوتی از جمله صفحه ای، گل شکل و سوزنی تشکیل شد. ساختار گل شکل بدلیل جذب نور بالا به عنوان هسته انتخاب شد. در مرحله دوم فرآیند، اکسید مس به روش هیدروترمال بر روی ساختار نانومقیاس ZnO سنتز گردید. از آزمون های XRD، SEM و UV-Vis جهت مشخصه یابی و بررسی مورفولوژی نانوساختار و خواص نوری آن استفاده گردید. نتایج نشان داد که نانوساختار هسته-پوسته ZnO/Cu2O بدست آمده برای استفاده در پیل های فتوالکتروشیمایی نسبت به نانوساختارهای اکسید روی، مناسب تر است.کلید واژگان: هسته, پوسته, نمک مذاب, ZnO, Cu2O, سنتز دومرحله ایIn this paper, ZnO/Cu2O nanostructures were synthesized via molten salt and hydrothermal method. At the first step, the ZnO hierarchical nanostructures were successfullyprepared bymolten salt method at 200 oC without any calcination and post treatment. The hierarchical star-like structures were used as core due to higher light absorption. Secondly, Cu2O nanoparticles were formed on the arms surfaces of ZnO star-like particles via facile hydrothermal method. X ray diffraction, UV-Vis spectrum analyses were used to characterize the phases and optical behavior of core-shell structures. Microstructures of core-shell particles were also analyzed by scanning electron microscopy. Based on the result, the higher light absorption of core-shell structure made them as a good candidate to apply in photoelectrochemical cells.Keywords: Core-shell, Molten salt, ZnO, Cu2O, Two-step synthesis
-
پوشش های هیبرید آلی- معدنی با نانوذرات هسته/پوسته SiO2-TiO2 به منظور توسعه پوشش های خودتمیزشونده و مقاوم در برابر خوردگی تهیه شدند. نانوذرات TiO2 آناتاز توسط روش سل-ژل در دو شرایط دمای بالا و دمای پایین تهیه شده و جهت تایید ساختار بلوری به وسیله آزمون تفرق پرتو ایکس مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی اندازه و شکل ذرات در سل TiO2 بی شکل و نیز برای مشاهده ضخامت لایه سیلانی بر روی نانوذرات آناتاز از آزمون میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده شد. فعالیت فوتوکاتالیستی پوشش ها توسط تخریب متیلن آبی تحت نور فرابنفش بررسی و با نمونه شامل دی اکسید تیتانیم صنعتی دگوسا 25P مقایسه شد. نتایج نشان داد که فعالیت فوتوکاتالیستی پوشش ها به میزان بلورینگی و اندازه نانوذرات آناتاز مربوط می شود. برای بررسی تاثیر فعالیت فوتوکاتالیستی بر میزان مقاومت خوردگی پوشش ها، نمونه ها به مدت 1080 ساعت در معرض نور فرابنفش قرار داده شد. نمودارهای تافل نمونه ها نشان داد که هرچه فعالیت فوتوکاتالیستی پوشش بیشتر باشد به همان اندازه از میزان مقاومت خوردگی پوشش با گذشت زمان در معرض نور فرابنفش کاسته می شود.
کلید واژگان: پوشش های هیبریدی, خوردگی, سل, ژل, فوتوکاتالیست, نانوذرات هسته, پوسته, آناتازInorganic-organic hybrid coatings with TiO2-SiO2 core/shell nanoparticles were prepared in order to develop the self-cleaning and corrosion resistant coatings. As proved in XRD test, the anatase TiO2 nanoparticles were prepared by sol-gel method in two different thermal conditions namely high temperature and low temperature process. The size and the shape of the particles in amorphous TiO2 sol and the thickness of SiO2 layer on the anatase nanoparticles revealed a core/shell structure by transmission electron microscopy. The photocatalytic activities of the coatings using the prepared TiO2-SiO2 nanoparticles were investigated via the decomposition of methylene blue (MB) under UV-radiation and compared with those samples prepared using commercial TiO2, i.e. P25 Degussa. It was found that the photocatalytic activity of the coatings was significantly attributed to the crystallinity and the particle size of anatase nanoparticles. To find out the effect of photocatalytic activity on the corrosion resistance, the nanocomposites coatings were exposed under UV for 1080 h. The Tafel curves of the samples showed lower corrosion resistance for the coatings of higher photocatalytic activity. J. Color Sci. Tech. 7(2013), 151-164©. Institute for Color Science and Technology.
Keywords: Hybrid coatings, Corrosion, Sol, gel, Photocatalyst, Core, shell nanoparticles, Anatase -
در این مقاله بهینه سازی شکل و پیکره سخت کننده پوسته ها به صورت همزمان انجام شده است. هدف به دست آوردن شکل بهینه پوسته همراه با چیدمان و نحوه قرارگیری بهینه لایه های سخت کننده در دو سوی سطح سازه پوسته ای است. به عبارت دیگر، با استفاده از این روش، همزمان با بهینه سازی شکل صفحه میانی پوسته، پیکره سخت کننده های سطحی نیز بهینه شده است. روش حل مسئله برمبنای گسسته سازی اجزا محدود است. مصالح هر جزء توسط مواد ساختگی با حفره های ریز مقیاس مستطیلی شبیه سازی شده اند. چگالی مصالح هر جزء، به صورت تابعی از پارامترهای هندسی حفره های ریز مقیاس بیان شده و به عنوان متغیر طراحی در فرایند بهینه سازی پیکره مورد استفاده قرار گرفته اند. هندسه پوسته با استفاده از سطوح نربز تولید شده و نقاط کنترلی تولیدکننده سطح به عنوان متغیر طراحی در قسمت بهینه سازی شکل استفاده شده اند. مسئله بهینه سازی در هر بخش با استفاده از روش مجانب های پویا حل شده است. به منظور نشان دادن کارایی روش، چند مثال ارائه شده و نتایج مورد بررسی قرار گرفته اند.
کلید واژگان: بهینه سازی پیکره, بهینه سازی شکل, پوسته, سخت کنندهThis article is devoted to the simultaneous optimization of shape and topology of shell structures. The optimum shape is obtained together with the optimum layout for the reinforcement layers at the both sides of the shell surface. To solve this problem the finite element method is employed. It is assumed that each element is comprised of a porous media with microscopic rectangular voids where the density of the material in each element is a function of the geometric parameters of the voids. These parameters are also considered as the design variables of the topology optimization problem. The geometry of the shell structure is defined by using Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) technique and the control points of the NURBS’ surfaces are considered as the design variables of the shape optimization problem. For solution the Method of Moving Asymptotes (MMA) is employed. To demonstrate the efficiency of the method a few examples are presented and the results are discussed.Keywords: Topology Optimization, Shape Optimization, Shell, Stiffener
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.