به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « composite » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه « composite » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • عباس کریمی، مرتضی علیزاده*
    مقدمه

    کامپوزیت های زمینه فلزی (MMC) به دلیل ویژگی هایی مانند مقاومت به خوردگی مناسب، مدول الاستیسیته برتر، نسبت استحکام به وزن بالا و پایداری حرارتی، در صنعت اهمیت زیادی دارند. در بین MMCها، کامپوزیت های زمینه فلزی هیبریدی (HMMC) با استفاده از دو یا چند تقویت کننده، ترکیبی از خواص مطلوب را ارائه می دهند.

    روش

    در این پژوهش برای ساخت نمونه های کامپوزیتی، ابتدا سطح ورق های آلومینیوم و مس شستشو با استون و برس کاری شدند. پودرهای WC و MoS2 برای از بین بردن رطوبت در دمای 120 درجه سانتی گراد حرارت داده شدند. چهار ورق آلومینیوم و یک ورق مس روی هم قرار داده شده در حالی که پودرهای WC و MoS2 روی آن ها پاشیده شد. سپس این ورق ها به صورت ساندویچی شامل چهار لایه آلومینیوم، یک لایه مس و چهار لایه WC-MoS2  چیده شده و با دستگاه نورد 30 تنی با کاهش سطح مقطع 65 درصد در دمای اتاق و بدون روان کننده نورد داده شد. بعد از نورد اولیه، ساندویچ به سه قسمت مساوی برش داده شد و پس از تمیز کردن و آماده سازی سطح، مجددا به صورت ساندویچ جدید چیده و با کاهش سطح مقطع 60 درصد نورد شد. این فرآیند تا هفت چرخه طبق مطالعات پیشین بر روی نمونه های ساخته شده اجرا شد.

    یافته ها

    در این تحقیق، کامپوزیت هیبریدی Al/Cu/WC/MoS2 با استفاده از فرآیند اتصال نوردی تجمعی (ARB)  در هفت چرخه ساخته شد. بررسی ساختاری با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس  (XRD)  نشان داد که هیچ فاز جدیدی تشکیل نشده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ساختار چندلایه مطلوب را تایید کردند. فرآیند ARB منجر به توزیع مناسب فلز مس و ذرات WC-MoS2 در زمینه آلومینیوم شد. در مرحله نهایی ARB، فلز مس به صورت جزیره ای در زمینه آلومینیوم توزیع شد. آزمون های خوردگی نشان دادند که با افزایش تعداد چرخه های  ARBمقاومت به خوردگی بهبود یافت. چگالی جریان خوردگی در کامپوزیت هیبریدی تولید شده با هفت چرخه، به دلیل کمترین تخلخل و توزیع همگن ذرات MoS2  و WC، پایین تر از سایر چرخه ها بود که نشان دهنده بالاترین مقاومت در برابر خوردگی است.

    نتیجه گیری

    فرآیند  ARB به حفظ ساختار چندلایه مطلوب و توزیع مناسب ذرات WC-MoS2 بین لایه های آلومینیوم و مس کمک می کند. چگالی جریان خوردگی با افزایش تعداد چرخه های  ARB  به دلیل توزیع یکنواخت ذرات تقویت کننده و تشکیل لایه پسیو توسط آلومینیوم کاهش می یابد.

    کلید واژگان: اتصال نوردی تجمعی, خواص خوردگی, کامپوزیت, آلومینیوم 1050, کاربید تنگستن}
    Abbas Karimi, Morteza Alizadeh *
    Introduction

    Metal Matrix Composites (MMCs) are of great importance in the industry due to characteristics such as good corrosion resistance, superior elastic modulus, high strength-to-weight ratio, and thermal stability. Among MMCs, Hybrid Metal Matrix Composites (HMMCs), which use two or more reinforcements, offer a combination of desirable properties.

    Methods

    In this research, to fabricate composite samples, the surfaces of aluminum and copper sheets were first prepared by washing with acetone and brushing. WC and MoS2 powders were heated at 120°C to remove moisture. Four aluminum sheets and one copper sheet were stacked, with WC and MoS2 powders sprinkled on them. Then, these sheets were arranged in a sandwich structure consisting of four layers of aluminum, one layer of copper, and four layers of WC-MoS2, and rolled using a 30-ton rolling mill with a 65% reduction in cross-sectional area at room temperature without any lubricant. After the initial rolling, the sandwich was cut into three equal parts, and after cleaning and surface preparation, they were re-stacked into a new sandwich and rolled with a 60% reduction in cross-sectional area. This process was repeated for seven cycles, according to previous studies on the fabricated samples.

    Findings

    In this study, the hybrid composite Al/Cu/WC/MoS2 was fabricated using the Accumulative Roll Bonding (ARB) process over seven cycles. Structural analysis using X-ray diffraction (XRD) patterns indicated that no new phases were formed. Scanning Electron Microscope (SEM) images confirmed the desirable multilayer structure. The ARB process resulted in the proper distribution of copper metal and WC-MoS2 particles within the aluminum matrix. In the final stage of ARB, the copper metal was distributed in an island-like pattern within the aluminum matrix. Corrosion tests showed that corrosion resistance improved with an increasing number of ARB cycles. The corrosion current density in the hybrid composite produced with seven cycles was lower than in other cycles due to the minimal porosity and homogeneous distribution of MoS2 and WC particles, indicating the highest corrosion resistance. The corrosion current density in the hybrid composite produced with seven cycles was lower than in other cycles due to the least porosity and homogeneous distribution of MoS2 and WC particles, indicating the highest corrosion resistance.

    Keywords: Accumulative Roll Bonding, Corrosion Properties, Composite, Aluminum 1050, Tungsten Carbide}
  • علیرضا جهان بین، محمدحسین پایدار*، محمود پاکشیر

    در این پژوهش با استفاده از روش الکتروفرمینگ، کامپوزیت مس و سیلیسیم کاربید متشکل از ذرات پودر SiCp با متوسط اندازه ذرات 7 میکرومتر تولید شد. حمام الکترولیت اسیدی حاوی سولفوریک اسید و سولفات مس 5 آبه در بازه دمایی 23 الی 25 درجه سانتی گراد و همزن مکانیکی با سرعت rpm250 جهت آماده سازی نمونه ها استفاده گردید. پودر سیلیسیم کاربید با غلظت های متفاوت بین 15 الی 45 گرم بر لیتر به حمام اضافه شد. نمونه های کامپوزیتی پس از گذشت 12 ساعت در چگالی جریان بهینهA/dm2 5/6 تولید و سپس به منظور بررسی میزان SiC وارد شده به کامپوزیت و بررسی میکروساختار و مورفولوژی، تصویربرداری میکروسکوپی (SEM) و در راستای تعیین خصوصیات رفتار خوردگی کامپوزیت های تولید شده از آزمون پتانسیودینامیک و طیف سنج امپدانس الکتروشیمیایی بهره گرفته شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بیشترین درصد حجمی SiC وارد شده به نمونه کامپوزیتی در غلظت 35 گرم بر لیتر به میزان 30 درصد می باشد. نتایج آزمون های مقاومت به خوردگی نمونه-های کامپوزیتی نیز با افزایش درصد SiC درون کامپوزیت بالا رفته و با تشکیل لایه های محافظ روی سطح از بروز خوردگی جلوگیری می نماید.

    کلید واژگان: الکتروفرمینگ, کامپوزیت, خوردگی, مس, سیلیسیم کاربید}
    A. Jahanbin, M. H. Paydar*, M. Pakshir

    In this study, a copper-silicon carbide composite consisting of SiC particulate with an average size of 7 micrometers was produced using the electroforming method. An acidic electrolyte bath containing sulfuric acid and copper sulfate with a concentration of 5 g/L was used at a temperature range of 23 to 25 degrees Celsius, and a mechanical stirrer with a speed of 250 rpm was used to prepare the samples. Silicon carbide powder was added to the bath at different concentrations between 15 to 45 g/L. The composite samples were produced after 12 hours at an optimal current density of 5.6 A/dm2 and then were examined for the amount of SiC entered into the composite matrix, microstructure, and morphology using SEM. To determine the corrosion behavior properties of the produced composites, potentiodynamic testing and electrochemical impedance spectroscopy were used. The results showed that the highest volume percentage of SiC entered into the composite sample was 30% at a concentration of 35 g/L. The corrosion resistance of the composite samples increased with an increase in SiC percentage, and protective layers were formed on the surface to prevent corrosion.

    Keywords: Electroforming, Composite, Corrosion, Copper, Silicon Carbide}
  • Alireza Zibanejad-Rad, Ali Alizadeh*, Seyyed Mehdi Abbasi

    Pressureless sintering was employed at 1400 °C to synthesize Ti matrix composites (TMCs) reinforced with in-situ TiB and TiC reinforcements using TiB2 and B4C initial reinforcements. The microstructure and wear behavior of the synthesized composites were evaluated and compared and the results showed that B4C caused the formation of TiB-TiC in-situ hybrid reinforcements in the Ti matrix. Also, TiB was in the form of blades/needles and whiskers, and TiC was almost equiaxed. Moreover, the volume fraction of the in-situ formed reinforcement using B4C was much higher than that formed using TiB2. In addition, although the hardness of the B4C-synthesized composites was higher, the composite synthesized using 3 wt.% TiB2 exhibited the highest hardness (425 HV). The wear test results showed that the sample synthesized using 3 wt.% TiB2 showed the lowest wear rate at 50 N, mainly because of its higher hardness. The dominant wear mechanism in the samples synthesized using 3 wt.% B4C was abrasive and delamination at 50 N and 100 N, respectively while in the samples synthesized 3 wt.% TiB2, a combination of delamination and adhesive wear and adhesive wear was ruling, respectively.

    Keywords: Pressureless Sintering, Titanium, Composite, Microstructure, Wear}
  • Z. N. Alabdali, F. F. Alkalid

    Composite materials are the most important materials in materials science and engineering, which contain two or more materials. In materials engineering, the scanning electron microscopy (SEM) technique is an approach to measure the material''s particle size. A new procedure was used instead of SEM is called Artificial Intelligence (AI). Artificial Intelligence (AI) is an interdisciplinary science and branch of computer science that involves solving problems that require human intelligence and capabilities. The computer vision is a subfield of AI, which uses some algorithms to detect the details of images by using computer called image processing. Detecting the particles and measuring the size of materials scanned by SEM is an essential task that helps to describe their feature, traditionally, the size is calculated manually by adding mesh to an SEM image or by drawing a diagonal line in an arbitrary particle. In this paper, a new model based on Artificial Intelligence (AI) is proposed using computer vision to analyze the size of all particles. This model is used to detect the particle size of additives in composite materials like graphene flakes and measure the size of them depending on the reference size fixed on the scanning electron microscope (SEM). The model was used based on the Open-source Computer Vision (OpenCV) library, utilizing multi-layers of canny edge detection, Sobel filter, Brightness and contrast algorithms, using Python 3. The results have achieved very satisfied indication with a very low process time = 0.2 mili-seconds.

    Keywords: Composite, Materials, Computer Vision, Image Processing}
  • سید علی حسن زاده تبریزی*
    در تحقیق حاضر نانوذرات بر پایه آلومینا-ایتریا با استفاده از روش سل-ژل ساخته شد. سپس اثر عملیات حرارتی بر تغییرات فازی و اندازه بلورک ها در این سیستم کامپوزیتی بررسی شد. پودرکامپوزیتی تولیدی با استفاده از پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخصه یابی شد. برای بررسی اثر دما بر بلورک ها از رابطه شرر استفاده شد. سپس پودر کامپوزیتی پرس ایزواستاتیک سرد شد و تحت فرایند تف جوشی بدون فشار در دماهای مختلف قرار گرفت تا تغییرات دانسیته آن مورد ارزیابی قرار بگیرد. نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد نمونه پودری در ابتدا آمورف می باشد. با افزایش درجه حرارت اجزاء این سیستم کامپوزیتی وارد واکنش شده و فاز های آلفا Al2O3 و Y3Al5O12در آن تشکیل شد. اندازه بلورک های فاز تتا آلومینا با افزایش دما تا 1000 درجه سانتیگراد افزایش یافت در حالی که پس از این درجه حرارت به دلیل تجزیه این فاز اندازه بلورک های آن کاهش می یابد. دانسیته نمونه ها با افزایش درجه حرارت تا 1600 درجه سانتیگراد افزایش یافت به طوری که نمونه ها به دانسیته نسبی حدود 96 درصد رسیدند. منحنی افزایش دانسیته نانوپودرکامپوزیتی سه مرحله متفاوت را در طی تف جوشی نشان داد. بررسی سختی نمونه ها نشان داد که با افزایش دمای تف جوشی سختی افزایش می یابد و در نمونه تف جوشی شده در 1600 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت سختی ویکرز به حدود 14 گیگاپاسکال رسید.
    کلید واژگان: آلومینا, آیتریا, کامپوزیت, سل-ژل}
    Sayed Ali Hassanzadeh Tabrizi *
    In the present research, nanoparticles based on the alumina-yttria system were synthesized using a sol-gel method. Then, the effect of heat treatment on the phase evolution and crystallite size in this composite system was investigated. The produced composite powder was characterized using X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Scherrer equation was used to investigate the effect of temperature on crystallite sizes. The composite powder was cold isostatically pressed and subjected to a pressureless sintering process at different temperatures to evaluate its density changes. The X-ray diffraction results showed that the powder sample was initially amorphous. By increasing the temperature, the components of this composite system reacted and Alpha-Al2O3 and Y3Al5O12 phases are formed. The crystallite size of the Theta-alumina phase grew with increasing temperatures up to 1000 C. At higher temperatures, crystallite size decreased due to the decomposition of theta-alumina. The density of the samples increased by increasing the temperature up to 1600 C so that the samples reached a relative density of about 96%. The densification curve of the composite showed three different stages during sintering. Examining the hardness of the samples showed that the hardness increases with the increase of the sintering temperature, and in the sample sintered at 1600 C for 3 hours, the Vickers hardness reached about 14 GPa.
    Keywords: Alumina, Yttria, Composite, Sol-Gel}
  • محمدرضا علی پور، مهدی عشقی یارعزیز*
    در این پژوهش، استفاده از کامپوزیت های حاوی اکسید بیسموت با ناخالصی گادمیم، تیتانیم، ایتریوم، تنگستن، زیرکونیم و روی، به عنوان ماده حفاظی برای محافظت موثر پرداخته شده است. در اینجا، ارزیابی محافظ های پرتوهای ایکس و گاما برای کامپوزیت های منتخب، با استفاده از ابزار شبیه سازی بر پایه روش مونت کارلو Geant4، در محدوده انرژی فوتون 15 کیلو الکترون ولت تا 15 مگا الکترون ولت پرداخته شده است. برای بررسی عملکرد این کامپوزیت های منتخب، کمیت های موثر در تضعیف پرتو گاما مانند: ضریب تضعیف های (کل، خطی و جرمی)، مسافت آزاد میانگین، لایه های یک دهم مقدار و نیم مقدار، نسبت پراکندگی کامپتون به ضریب تضعیف کل محاسبه شده است. برای تایید نتایج شبیه سازی، نتایج حاصل از شبیه سازی انجام شده با داده های مستخرج از پایگاه داده NIST-XCOM مقایسه می شود، که داده های مستخرج از پایگاه NIST-XCOM و نتایج شبیه سازی انجام گرفته توافق خوبی با یکدیگر دارند. همچنین، درصد انحراف (RD) بین نتایج محاسبه شده در بیشتر موارد کمتر از 2 درصد مشاهده می شوند. ترکیب اکسید بیسموت حاوی گادمیم به دلیل عدد اتمی بالای بیسموت و گادمیم، جذب و تضعیف فوتون های پرانرژی را با کارایی بالاتری نسبت به سرب داشته و سمیت کمتری دارند. حفاظ های ترکیب اکسید بیسموت با عنصر گادمیم می تواند به عنوان جاذب فوتون های پر انرژی برای مشاغل مختلف حوزه پرتو پزشکی مانند پزشکان، دندان پرشکان، کارکنان اتاق عمل وکارشناسان رادیولوژی استفاده شود و باعث افرایش سلامت و ایمنی کارکنان گردد.
    کلید واژگان: روش مونت کارلو, ابزار شبیه سازی Geant4, پرتو گاما, نوترون, کامپوزیت های بر پایه بیسموت}
    Mohamadreza Alipoor, Mahdi Eshghi *
    In this research, the use of composites based on bismuth oxide with impurities of Gadolinium, titanium, yttrium, tungsten, zirconium and zinc as a protective material for effective protection has been discussed. In here, the evaluation of X-ray and gamma ray shielding for selected composites has been done using the simulation tool based on Monte Carlo method of Geant4, in the photon energy range of 15 keV to 15 MeV. To investigate the performance of these selected composites, effective quantities in gamma ray attenuation such as: attenuation coefficients (total, linear and mass), mean free distance, one-tenth and half-value layers, the ratio of Compton scattering to the total attenuation coefficient have been calculated. To verify the simulation results, the simulation results are compared with the data extracted from the NIST-XCOM database, and the data extracted from the NIST-XCOM database and the simulation results are in good agreement with each other. Also, the percentage deviation (RD) between the calculated results is less than 2% in most cases. Due to the high atomic number of bismuth and Gadolinium, compound of bismuth oxide containing Gadolinium absorb and attenuate high-energy photons with higher efficiency than lead and are less toxic. Bismuth oxide compound shields with Gadolinium element can be used as absorbers of high-energy photons for various jobs in the field of medical radiation, such as doctors, dental hygienists, operating room workers, and radiologists, and can improve the health and safety of workers.
    Keywords: Monte Carlo method, Geant4 simulator, Composite, Composites based on bismuth}
  • الهام بخشی زاده، علی شکوه فر، اشکان ذوالریاستین، مهدی خدایی *

    هدف از این پژوهش، مقایسه اثر درصد گرافیت (5-0 درصد وزنی) بر خواص مکانیکی و سایشی نانوکامپوزیت زمینه آلومینیوم است. ساخت نمونه های بالک به روش آسیاکاری/ پرس گرم (دمای ‎°C‎ 420، فشار MPa 400، زمان h 1 ‎(‎ انجام شد. با توجه به نتایج به دست آمده در این پژوهش، افزودن گرافیت به زمینه آلومینیوم تاثیر چشمگیری در بهبود خواص سایشی زمینه آلومینیوم ایجاد کرده است. بهترین عملکرد سایشی مربوط به نمونه کامپوزیت حاوی 5 درصد وزنی گرافیت بود که به میزان 62 درصد کاهش در نرخ سایش و 5/2 مرتبه کاهش در ضریب اصطکاک را نسبت به نمونه آلومینیوم تقویت نشده نشان داد‎.‎ با وجود اینکه افزایش درصد گرافیت در محدوده 5-0 درصد وزنی بصورت پیوسته باعث بهبود در رفتار سایشی کامپوزیت می شود، ولی افت همزمان خواص مکانیکی (سختی و استحکام فشاری) و چگالی کامپوزیت در نمونه های حاوی گرافیت مشاهده شد.

    کلید واژگان: کامپوزیت زمینه آلومینیوم, گرافیت, سایش, خواص مکانیکی}
    Elham Bakhshizade, Ali Shokuhfar, Ashkan Zolriasatein, Mehdi Khodaei *

    This study aims to compare the effect of graphite content (0–5 wt.%) on the mechanical and ‎tribological properties of aluminum matrix nanocomposites. The bulk samples were prepared ‎by the mechanical milling/hot pressing (temperature 420 °C/ pressure 400 MPa/ time 1h) ‎process. According to the obtained results in this work, the addition of graphite to an ‎aluminum matrix significantly improves the wear properties of aluminum (wear rate and ‎coefficient of friction). The best wear performance was obtained with the sample containing ‎‎5wt.% graphite, which showed a 62% reduction in the wear rate and a 2.5-fold reduction in ‎coefficient of friction compared to the unreinforced aluminum sample. Although increasing ‎the amount of graphite in the range of 0-5 wt.% leads to a continuous improvement in the ‎wear behavior of the composite material, it results in a simultaneous deterioration of the ‎mechanical properties (hardness and compressive strength) and the density of the Aluminum- ‎Graphite composites.‎

    Keywords: Aluminum Matrix &Lrm, Composite, Graphite, Wear, Mechanical Properties}
  • قدرت الله موسوی ممبینی، خوشناز پاینده*، لاله رومیانی

    این تحقیق با هدف بررسی تاثیر کامپوزیت نانو ذارت رس تثبیت شده بر روی سطح کیتوزان در حذف فلزات روی، مس، آهن و آلومینیوم از پساب کارخانه پودر ماهی در سال 1397انجام شد. کیتوزان از پوست ماهی کپور معمولی (Cyprinus carpio) تهیه شد. در دو غلظت 2/0 و 5/0 درصد ماده جاذب و در زمان های تماس 60 و 120 دقیقه، فلزات روی و آلومینیوم در مقایسه با فلزات مس و آهن بالاترین میزان جذب را داشتند و در زمان تماس 180 دقیقه فلز آهن بالاترین درصد جذب را داشت (05/0>P). در غلظت های 8/0 و 1 درصد ماده جاذب در هر سه زمان، فلز روی بالاترین درصد حذف و آلومینیوم کمترین درصد حذف (05/0>P) و دو فلز آهن و مس بدون اختلاف معنی دار با یکدیگر در رتبه دوم قرار گرفتند (05/0<P). در غلظت ماده جاذب 1 درصد و زمان 180 دقیقه، به عنوان بهترین غلظت و زمان، درصد جذب فلزات روی، مس، آهن و آلومینیوم به ترتیب 66/93، 33/90، 33/90 و 66/87 درصد بود که نشان داد نانوکامپوزیت کیتوزان رس به خوبی قادر به حذف این فلزات از پساب کارخانه تولید پودر ماهی بود. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که میزان جذب فلز توسط نانوکامپوزیت کیتوزان خاک رس با غلظت جاذب و زمان تماس مرتبط است و می توان از نانوکامپوزیت کیتوزان خاک رس برای حذف و کاهش سطح آلودگی فلزات سنگین در پساب پودر ماهی و سایر کارخانه های مواد غذایی استفاده کرد.

    کلید واژگان: پساب کارخانه پودر ماهی, فلزات سنگین, کامپوزیت, نانوذرات رس, کیتوزان}
    Seyed Ghodratullah Mousavi Mombeyni, Khoshnaz Payandeh*, Lalleh Roomiani

    This research aimed to investigate the effect of nanoclay composite stabilized on chitosan surface in removing zinc, copper, iron and aluminum metals from fish meal Company effluent in 2017. Chitosan was prepared from common carp (Cyprinus carpio) skin. The amount of absorption of zinc, copper, iron and aluminum metals by chitosan-clay nanocomposite was investigated in five concentrations of 0, 0.2, 0.5, 0.8 and 1 weight percentage and at contact times of 60, 120 and 180 minutes. . In two concentrations of 0.2% and 0.5% of adsorbent and in contact times of 60 and 120 minutes, zinc and aluminum metals had the highest absorption rate compared to copper and iron metals, and in contact time of 180 minutes, iron metal had the highest absorption percentage (P<0.05). In concentrations of 0.8% and 1% of adsorbent in all three times, zinc metal has the highest removal percentage and aluminum has the lowest removal percentage (P<0.05) and two metals iron and copper rank second without any significant difference were placed (P<0.05). The results of the present study showed that the amount of metal absorption by chitosan-clay nanocomposite is related to the concentration of the adsorbent and the contact time and chitosan-clay nanocomposite can be used to remove and reduce the level of heavy metal contamination in the wastewater of fishmeal and other food factories.

    Keywords: Fish Powder Company Wastewater, Heavy Metals, Composite, Clay Nanoparticles, Chitosan}
  • سید صابر میرحسینی*، فرزاد محبوبی
    از مهمترین عملیات تکمیلی که معمولا به عنوان فرآیند نهایی به هنگام تولید یک قطعه انجام میشود، اصلاح خواص سطحی با عملیات مهندسی سطح است. تعداد بسیاری از فلزات را می توان به روش الکترولس پوشش دهی کرد. پوشش های الکترولس نیکل-بور به دلیل قیمت ارزان و قابلیت پوشش دهی یکنواخت، کاربرد بسیار گسترده ای در صنعت یافته است. در این مقاله، پوشش الکترولس نیکل-بور-نانو الماس با غلظت های مختلف نانو الماس روی فولاد AISI 4140 لایه نشانی شد و خواص ساختاری و رفتار سایشی آن مورد بررسی قرار گرفت. خواص ساختاری پوشش ها به کمک آزمون های پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون سختی سنجی بررسی شد. همچنین ضریب اصطکاک و خواص سایشی نمونه ها به کمک آزمون پین روی دیسک مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد با افزایش غلظت نانو الماس ساختار پوشش از حالت آمورف به حالت شبه بلوری تغییر می یابد. علاوه بر این، تصاویر میکروسکوپ الکترونی و نتایج حاصل از آزمون سختی سنجی نشان می دهد که اضافه کردن نانو الماس به حمام الکترولس سبب افزایش سختی می گردد. اضافه کردن نانو الماس تا غلظت g/L 5/0 باعث بهبود مقاومت سایشی و کاهش ضریب اصطکاک شد. بااین وجود افزایش غلظت نانو الماس تا g/L 1 به دلیل آگلومره شدن نانو الماس ها سبب افزایش نرخ سایش ویژه پوشش شد.
    کلید واژگان: نانو الماس, الکترولس, نیکل-بور, سایش, کامپوزیت}
    Seyyed Saber Mirhosseini *, Farzad Mahboubi
    One of the most important finishing operations that is usually performed as the final process when producing a part is the modification of surface properties with surface engineering operations. Many metals can be coated by the electroless-coating method. Electroless nickel-boron coatings have been widely used in the industry due to their cheap price and uniform coating capability. In this article, nickel-boron-nanodiamond electroless coating with different concentrations of nanodiamond was applied on AISI 4140 steel, and its structural properties and wear behavior were investigated. The structural properties of the coatings were investigated with the help of X-ray diffraction tests, scanning electron microscopy, and hardness test. Also, the friction coefficient and wear properties of the samples were studied using the pin-on-disc test. The results show that with the increase in nanodiamond concentration, the structure of the coating changes from amorphous to semi-crystalline. In addition, the electron microscope images and the hardness test results show that adding nanodiamonds to the electroless bath increases the hardness. Adding nanodiamonds to a concentration of 0.5 g/L improved the wear resistance and reduced the friction coefficient. However, increasing the concentration of nanodiamonds up to 1 g/L due to the agglomeration of nanodiamonds caused an increase in the specific wear rate of the coating.
    Keywords: Nanodiamond, electroless, Nickel-boron, Wear, Composite}
  • AliReza Eivani *, HamidReza Jafarian, Ali Shojaei

    In this article, effects of annealing treatment on the evolution of microstructure, tensile properties and electrical resistivity of copper-graphene nanocomposites are investigated. In order to fabricate the nanocomposite, graphene nanopowder was ball-milled after being mixed with copper powder to form a mixture of copper-graphene powder (CuG). Hot rolled copper sheets were used as the matrix of the composite which were annealed prior to accumulative roll bonding (ARB). The nanocomposite was fabricated using 2, 4 and 6 cycles of ARB leading to 20, 40 and 160 multi-layered nanocomposites. Despite increased mechanical strength, the elongation to failure and the electrical conductivity were significantly reduced which were attributed to the high defect density after severe cold deformation and strength-ductility trade-off. The effect of cold deformation on increasing electrical resistivity was so significant that no positive effects of addition of 1% CuG on reducing resistivity was observed but a slight improvement was found in the sample with 2% CuG. However, after annealing at 500 C for 2 h, ductility was fully recovered to the initial value and the electrical resistivity was significantly reduced in the nanocomposite. This was attributed to the fact that a fully recrystallized grain structure was achieved after annealing. Percentage of reinforcing agent and the thickness of the stacking layers were found to determine the final grain size. Electrical conductivity of the nanocomposite was found to significantly improve with annealing. Indeed, the electrical conductivity of the annealed 6ARB-2%CuG composite was higher than the initially annealed copper sheet while the strength and ductility were increased, as well. This determines that the combination of ARB and annealing can be used as an effective method for fabrication of copper-graphene nanocomposites.

    Keywords: Composite, conductivity, Copper, graphene, rolling}
  • K. Kolahgar Azari, A. Alizadeh, A. Sayadi Kelemi

    One of the main challenges in advanced industries in the field of future technologies is the existence of materials that can maintain their integrity at temperatures above 2000 degrees Celsius. Ultra-high temperature ceramics (UHTCs) are among the attractive options for meeting this industrial need. Resistance to oxidation and linear and mass erosion is one of the most important and influential properties of these high-temperature ceramics. Hf and Zr diborides are the most important materials among high-temperature ceramics for these components, showing the best resistance to oxidation up to a temperature of 1500 degrees Celsius. Especially ZrB2 has received more attention due to its low density and low cost. However, two important factors hinder its application: firstly, it contains a high amount of boron. Boron oxides quickly vaporize at temperatures above 1200 degrees Celsius, resulting in severe material loss due to hot gases. Secondly, due to its brittleness and low thermal shock resistance, it is prone to sudden fracture. In order to reduce the evaporation of boron oxides and improve the erosion resistance of ZrB2, significant attention has been given to adding silicides (such as SiC, MoSi2, etc.) and carbides (such as ZrC) to ZrB2 to form multiphase ceramics. On the other hand, relatively little attention has been paid to the development of single-phase ceramics with multiple elements. Although ZrC is less prone to evaporation at high temperatures due to the absence of boron, it has lower oxidation resistance compared to diborides (such as ZrB2) and is weaker. This makes it less suitable for anti-erosion applications. The mentioned factors indicate that high-temperature ceramics are limited in their application in environments with very high temperatures, and new single-phase ceramic materials with lower evaporation rates and better oxidation resistance need to be developed. This research focuses on recent studies on increasing the oxidation resistance of ZrB2 composites in detail.

    Keywords: Oxidation, Ceramic, Composite, Erosion, Zr, B2}
  • راضیه حیاتی*، حسین رهسپار، سیروس جوادپور

    در سال های اخیر مواد پیزوالکتریک به دلیل کاربرد های وسیعی که در مبدل ها، محرک ها وحسگر ها دارند، به شدت مورد توجه قرار گرفته اند. در این میان، مواد پیزوالکتریک بر پایه سرب به دلیل خواص الکتریکی عالی، به موفق ترین مواد پیزوالکتریک در کاربرد های عملی تبدیل شده اند، اما به علت سمیت سرب و مضرات آن برای سلامتی انسان و محیط زیست استفاده از آن ها با محدودیت هایی همراه است. از میان ترکیبات پیزوالکتریک عاری از سرب، ترکیب نایوبات پتاسیم- سدیم (KNN) خواص دی الکتریک، فروالکتریک و پیزوالکتریک امیدوار کننده ای را از خود نشان داده است. ترکیب سرامیکی KNN-ZnO با چگالی بالا (ρth=%95)، ریز ساختاری مطلوب، خواص دی الکتریک و پیزوالکتریک مناسب (K=875.12, d33=125pC/N, D=0.01) به عنوان فاز سرامیکی برای کامپوزیت سازی انتخاب شد. از طرفی پلیمر پلی وینیلیدین فلوراید- هگزافلویورو پروپیلن  (PVDF-HFP)با خواص پیزوالکتریک و مکانیکی مطلوب، به عنوان فاز پلیمری انتخاب شد. به منظور دستیابی به خواص ویژه ای از ترکیب، ساخت کامپوزیت های سرامیک- پلیمر انجام شد و رفتار الکتریکی این کامپوزیت ها مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش از فرآیند تف جوشی سرد برای ساخت کامپوزیت های KNN-ZnO/PVDF-HFP استفاده شد و اثر افزودن مقادیر مختلف SnO2 بر خواص نهایی کامپوزیت ها بررسی شد. طبق نتایج به دست آمده، افزودن مقادیر کم SnO2 به کامپوزیت حاوی 80 درصد وزنی KNN-ZnO باعث افزایش چگالی و ثابت دی الکتریک کامپوزیت شده اما تغییرات خاصی در خواص پیزوالکتریک کامپوزیت ایجاد نشد. از میان نمونه های کامپوزیتی نمونه دارای 1% وزنی نانو اکسید قلع دارای بالاترین مقادیرضریب ولتاژ و فاکتور شایستگی بود.

    کلید واژگان: پیزوالکتریک, کامپوزیت, تف جوشی سرد, KNN, PVDF-HFP, اکسید قلع, خواص الکتریکی}
    Raziye Hayati*, Hossein Rahsepar, Sirus Javadpour

    In recent years, piezoelectric materials have received great attention due to their wide applications in transducers, actuators, and sensors. In the meantime, lead-based piezoelectric materials have become the most successful piezoelectric materials in practical applications due to their excellent electrical properties, but due to the toxicity of lead and its harms to human health and the environment, their use has been limited. Among lead-free piezoelectric compounds, potassium-sodium niobate compound (KNN) has shown promising dielectric, ferroelectric and piezoelectric properties. KNN-ZnO ceramic compound with high density (ρth=95%), favorable microstructure, suitable dielectric and piezoelectric properties (K=875.12, d33=125pC/N, D=0.01) was chosen as the ceramic phase for composite fabrication. On the other hand, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVDF-HFP) polymer with favorable piezoelectric and mechanical properties was selected as the polymer phase. To achieve special properties of the composition, ceramic-polymer composites were made, and the electrical behavior of these composites was evaluated. In this research, the cold sintering process was used to make KNN-ZnO/PVDF-HFP composites and the effect of adding different amounts of nano SnO2 on the final properties of the composites was investigated. According to the results, adding small amounts of SnO2 to the composite containing 80% by weight of KNN-ZnO increased the density and dielectric constant of the composite, but there were no specific changes in the piezoelectric properties of the composite. Among the composite samples, the sample with 1wt% of nano tin oxide had the highest values ​​of voltage coefficient and figure of merit

    Keywords: Piezoelectric, Composite, Cold sintering, KNN, PVDF-HFP, SnO2, Electrical properties}
  • محمد رزازی بروجنی*، زهرا صلاح هادی الجسار، فرهاد عظیمی فر
    مقدمه

    پوشش های اکسیداسیون پلاسمایی الکترولیتی با توجه به ماهیت فشرده، چسبنده و سختی که دارند یکی از مهمترین موادی است که برای مقابله با سایش قطعات آلومینیومی بکار گرفته می شود. در سالیان اخیر بهبود خواص سطحی این پوشش ها با کمک افزودن ذرات تقویت کننده مورد توجه محققین قرار گرفته است.

    روش

    در این پژوهش فرایند پوشش دهی به روش اکسیداسیون الکترولیت پلاسمایی در دو حالت معمولی و کامپوزیتی روی آلومینیوم 7075 اعمال شد. برای تولید پوشش کامپوزیتی از الکترولیت یکسان با حالت معمولی استفاده شد با این تفاوت که 12 گرم بر لیتر از ذرات اکسید سیلیسیم به الکترولیت اضافه شد. مشخصه یابی پوشش ها به کمک میکروسکوپ الکترونی، آنالیز فازیابی پراش اشعه ایکس، آنالیز طیف نگار تفکیک انرژی پرتو ایکس، زبری سنجی و سختی سنجی انجام شد. بررسی رفتار تریبولوژیکی پوشش ها به کمک آزمون گوی بر دیسک و تحلیل مکانیزم سایشی نمونه ها به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترونی و آنالیز طیف نگار پرتو انرژی از سطوح سایشی  صورت گرفت.

    یافته ها

    هر دو پوشش دارای ساختار پنکیکی همراه با دهانه های آتشفشانی بودند. همچنین کانال های تخلیه که منجر به متخلخل شدن پوشش ها می شدند روی سطح پوشش کامپوزیتی کمتر ایجاد گردید. پوشش معمولی پوششی اکسیدی با ماهیت آمورف/کریستالی بود اما پوشش کامپوزیتی علاوه بر این دو فاز دارای فاز کریستالی اکسید سیلیسیم و مولایت بود. کمترین کاهش وزن (بیشترین مقاومت سایشی) و ضریب اصطکاک برای پوشش کامپوزیتی بدست آمد. مکانیزم سایشی نیز برای زیرلایه سایش ورقه ای و اکسیداسیونی، پوشش اکسیداسیون پلاسمایی معمولی خراشان، چسبان، اکسیداسیونی و پوشش کامپوزیتی مکانیزم های خیش ریز همراه با مکانیزم چسبان با اثرگذاری بسیار کم مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    نتایج حاکی از تخلخل کمتر، زبری کمتر و سختی بالاتر پوشش کامپوزیتی به دلیل حضور فازهای کریستالی اکسید سیلیسیم و مولایت در حضور ماده تقویت کننده بود. بیشترین مقاومت سایشی و ضریب اصطکاک برای پوشش کامپوزیتی بدست آمد.

    کلید واژگان: پوشش, اکسیداسیون الکترولیت پلاسمایی, کامپوزیت, سایش, اصطکاک}
    Mohammad Razazi Boroujeni *, Zahraa Salah Hadi Aljassar, Farhad Azimifar
    Introduction

    Electrolytic plasma oxidation coatings are one of the most important materials used to deal with the wear of aluminum parts due to their compact, sticky and hard nature. In recent years, improving the surface properties of these coatings with the help of adding reinforcement particles has attracted the attention of researchers.

    Methods:

     In this study, plasma electrolytic oxidation (PEO) process was applied in two modes, normal and composite, to coat aluminum 7075. To produce the composite coating, the same electrolyte as the normal mode was used with the addition of 12 grams per liter of silicon oxide particles. Characterization of coatings was done with the help of SEM, X-ray diffraction analysis, energy dispersive spectrometer (EDS) analysis, roughness measurement and hardness measurement. The tribological behavior of coatings was investigated with the help of pin-on-disk test and the analysis of the wear mechanism of the samples was done with the help of SEM images and EDS analysis of wear surfaces.

    Findings

    Both coatings had a pancake structure with craters. Also, the drainage channels that lead to the porosity of the coatings were less created on the surface of the composite coating. The normal coating was an oxide coating with an amorphous/crystalline nature, but the composite coating had silicon oxide and mullite crystalline phases in addition to these two phases. The lowest weight loss (highest wear resistance) and friction coefficient were obtained for the composite coating. wear mechanism was also observed delamination wear and oxidation wear for substrate, abrasion, adhesive and oxidation  wear for PEO coating, and fine scratch mechanisms and adhesive mechanism with very little effect for composite coating.

    Keywords: Coating, plasma electrolyte oxidation, composite, Wear, friction}
  • سید علی حسن زاده تبریزی*
    در تحقیق حاضر ذرات آلومینا- سریا به روش سل- ژل ساخته شد. ذرات تولیدی با روش های پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخصه یابی شد. سپس کامپوزیت های زمینه آلومینا حاوی 15 درصد وزنی سریا تحت فشار 80 مگاپاسکال در دماهای مختلف توسط فرآیند تف جوشی پلاسمای جرقه ای ساخته شدند. نتایج پراش اشعه ایکس نشان داد که پودر تولیدی قبل از عملیات حرارتی ساختار آمورف دارد که پس از کلسیناسیون در دمای 800 درجه سلسیوس فاز میانی اتا آلومینا و اکسید سریم تشکیل می شوند. ذرات تولیدی ابعادی حدود 250 نانومتر دارند. تاثیر دمای تف جوشی بر چگالی نمونه ها، اندازه دانه ها و سختی کامپوزیت ها مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها در دمای حدود 1400 درجه سلسیوس متراکم شدند و به چگالی حدود 97 درصد چگالی تیوری رسیدند. تجزیه و تحلیل ریزساختار نشان داد که دانه های کامپوزیت با افزایش دمای کامپوزیت رشد کرده اند. نتایج نشان داد افزایش دما و فشار در فرایند تف جوشی باعث افزایش چگالی نمونه ها می شود. سختی ویکرز کامپوزیت ها با افزایش دمای تف جوشی افزایش یافت و نمونه های کامپوزیتی تف جوشی شده در 1400 درجه سلسیوس به مدت 20 دقیقه در فشار 80 مگاپاسکال دارای بالاترین سختی ویکرز حدود 15/3 گیگاپاسکال بود.
    کلید واژگان: تف جوشی پلاسمای جرقه ای, کامپوزیت, آلومینا, سریا, سل- ژل}
    S.A. Hassanzadeh-Tabrizi *
    In the present research, alumina-ceria particles were synthesized by a sol-gel method. The produced particles were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Then, alumina matrix composites containing 15 wt.% of ceria were densified under 80 MPa pressure at different temperatures by spark plasma sintering process. X-ray diffraction results showed that the powder produced before heat treatment has an amorphous structure, while alumina and ceria phases are formed after calcination at 800 °C. The produced particles have an average particle size of 250 nm. The effect of sintering temperature on the density of samples, grain size, and hardness of composites was investigated. The samples were densified at about 1400 °C, reaching a density of about 97% of the theoretical density. The microstructure analysis revealed that the composite grains have grown with increasing sintering temperature. The results declared that increasing the temperature and pressure in the sintering process enhances the density of the samples. The Vickers hardness of the composites increased with increasing sintering temperature, as the composite samples sintered at 1400 °C for 20 minutes at a pressure of 80 MPa had the highest Vickers hardness of about 15.3 GPa.
    Keywords: Spark plasma sintering, composite, Alumina, Ceria, Sol-gel}
  • حسین رجایی، میلاد بهامیریان، ایمان مباشرپور، محمد ذاکری، محمد فرویزی

    هدف از این پژوهش، بهبود مقاومت به سایش سرامیک های مولایتی به عنوان یکی از مهم ترین سرامیک های مهندسی از طریق افزودن ذرات کاربید تنگستن است. برای این منظور، کامپوزیت های مولایت-کاربید تنگستن بدون و با افزودن 5، 10 و 15 درصد وزنی ذرات کاربید تنگستن توسط روش تف جوشی پلاسمای جرقه ای تولید شدند. علاوه بر این، به منظور بررسی اثر دمای تف جوشی بر مقاومت به سایش کامپوزیت های مولایت-کاربید تنگستن، فرایند تف جوشی پلاسمای جرقه ای در دماهای 1300، 1350، 1400 و 1450 درجه سلسیوس به مدت 4 دقیقه و با اعمال فشار 30 مگاپاسکال به انجام رسید. نتایج آزمون پین روی دیسک بیانگر آن است که با افزایش درصد وزنی ذرات کاربید تنگستن و افزایش دمای تف جوشی تا 1400 درجه سلسیوس، مقاومت به سایش کامپوزیت های مولایت-کاربید تنگستن افزایش یافته است، درحالی که افزایش دمای سینتر تا محدوده 1450 درجه سلسیوس، به دلیل افت خواص مکانیکی و تشکیل فاز W2C، به کاهش مقاومت به سایش منجر شده است. نتایج آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی بیانگر ایجاد سازوکار های سایش خراشان و لایه ای شدن در سطح و مسیر سایش در نمونه های مولایتی با و بدون ذرات تقویت کننده کاربید تنگستن است.

    کلید واژگان: تف جوشی پلاسمای جرقه ای, مولایت, کاربید تنگستن, سایش, کامپوزیت}
    Hosein Rajaei, Milad Bahamirian, Iman Mobasherpour, Mohammad Zakeri, Mohammad Farvizi

    This study aims to improve the wear resistance of mullite ceramics as one of the most critical engineering ceramics by adding tungsten carbide (WC) particles. For this purpose, mullite-WC composites without and with adding 5, 10, and 15 % by weight of WC particles produced by Spark Plasma Sintering (SPS) method. In addition, it investigates the effect of sintering temperature on the wear resistance of mullite-WC composites applied by the SPS process at 1300 °C, 1350 °C, 1400 °C, and 1450 °C for 4 minutes under the pressure of 30 MPa. The results pin on the disk testing indicates that upon increasing the weight percentage of WC particles and increasing the sintering temperature up to 1400 °C, the wear resistance of mullite-WC composites would increase. However, increasing the sintering temperature up to the range of 1450 °C led to a decrease in the wear resistance due to the poor mechanical properties and formation of the W2C phase. The results from Scanning Electron Microscopy (FESEM) analysis are indicative of the formation of abrasive wear and surface layer structure mechanisms on the surface in mullite ceramics samples with and without WC reinforcing particles.

    Keywords: Spark Plasma Sintering (SPS), Mullite, Tungsten Carbide, Wear, Composite}
  • الهه تیموریان، مسعود علیزاده، حسین نورانیان، تورج عبادزاده

    در این پژوهش، کامپوزیت‌های سیلیس گداخته زیرکونیا با 5 درصد وزنی زیرکونیای پایدارشده، به‌روش جرقه پلاسما، تهیه شدند. پودرها به‌کمک آسیای پرانرژی در محیط اتانول به‌مدت نیم ساعت با هم مخلوط شدند. پس از مخلوط‌شدن، پودرها در دمای 70 درجه سلسیوس خشک شدند. نمونه‌های تهیه‌شده در دماهای 1100، 1200 و 1300 درجه سلسیوس و فشار نهایی MPa 30 تف‌جوشی شدند. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی نمونه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها نشان داد که زیرکونیای تثبیت‌شده در زمینه سیلیس گداخته یکنواخت توزیع شده است. همچنین، نتایج ارزیابی نشان داد نمونه‌های تف‌جوشی‌شده در دمای 1200 درجه سلسیوس از سایر نمونه‌ها استحکام بیشتری دارند. چگالی نسبی، استحکام خمشی، سختی و چقرمگی این نمونه‌ها به‌ترتیب 99/99 درصد، GPa40/13، MPa 131 و MPa.m1/2 46/4 به‌دست آمد. همچنین مشاهده شد، با افزایش دمای تف‌جوشی تا دمای 1300 درجه سلسیوس، به‌دلیل ایجاد تبلور در سیلیس گداخته و سپس ایجاد ترک در آن، استحکام کاهش یافته، اما سختی و چقرمگی به میزانی جزیی افزایش می‌یابد.

    کلید واژگان: کامپوزیت, سیلیس گداخته, زیرکونیای پایدارشده با ایتریا, خواص مکانیکی}
    Elahe Teymourian, Masoud Alizadeh, Hossien Nuranian, Touradj Ebadzadeh

    In this research, fused silica-zirconia composites including of 5 % by weight of zirconia stabilized yettria prepared by Spark Plasma Sintering (SPS) method. The powders were mixed by Spex (8000D, High energy ball mill) for 30 min in ethanol media. After mixing process, the ethanol removed by heating of the batches at 70 °C. The prepared samples were sintered at 1100, 1200 and 1300 °C and final pressure of 30 MPa. FESEM images demonstrated distribution of reinforcements at the fused silica matrix, also the results showed that sintered samples at 1200 °C have better properties than other samples. Relative density, flexural strength, hardness and toughness of these samples were 99.99 %, 13.4 GPa, 131 MPa and 4.46 MPa.m1/2 respectively. Also results showed that with increasing of sintering temperature to 1300 °C, due to crystallization in fused silica and as a result the formation of cracks in matrix, flexural strength decreased but the hardness and toughness increased slightly.

    Keywords: Composite, Fused Silica, Yettria Stabilized Zirconia, Mechnical Properties}
  • Maryam Irandoost, Beena Kumari *, Tuyen Truong, Bhishma Karki, Md Rahimullah Miah

    Nickel sulfide (NiS) is an extremely a transition metal sulfide with great potential use as a sensor material because of its exceptional conductivity and stability. Herein, we present first, the all of synthesis of NiS into sensor and biosensor. Electrochemical sensor, Due to the fact that disposal to electrolyte during electrochemical impact can rapidly deform NiS, lowering its electroactivity and measurement repeatability, a method for effectively integrating NiS into sensors is crucial. Then, the main focus of this review is the recent advancements in sensor systems that utilize NiS and its composites. The article discusses the correlation between sensing performance and electrode construction strategies, and identifies shortcomings and limitations in the current applications of these sensors. Based on this analysis, the authors suggest potential future directions and areas for further research in the development of NiS-based sensors. This study focused on developments in NiS-based sensor systems and their composites throughout the past articles. The article investigates the correlation between the way electrodes are made and the effectiveness of the sensors they produce. On this basis, we discuss the scope for future of NiS-based sensors and offer additional directions.

    Keywords: Nickel sulfide, Composite, Electrode, Sensor, Energy Device}
  • AliAkbar Merati *, Najmeh Moazeni, Erfaneh Noorinezhad

    In this research, the composite nanofibers of polyvinylidene fluoride/polydistylene/graphene oxide (PVDF/PDA/GO) have been produced and their thermal and choromic properties have been investigated.For this purpose, samples of PVDF/PDA/GO were produced. The results of examining the morphology of the produced nanofibers shows that the diameter of nanofibers is significantly decreased and the uniformity of the nanofibers increased by adding GO to the nanofibers. The decrease in nanofiber diameter causes increase in specific surface area of them. The increase of nanofibers specific surface area helps to improve the sensitivity of them. This was confirmed by reflective spectrophotometric test and their high color response to methanol solvent. Also, by heating the sample, it was observed that the produced samples are sensitive to 60 ° C and therefore, they are thermochromic. Because of choromic-thermal properties of PVDF/PDA/GO composite nanofibers, they can be used as a type of chromic sensors and/or thermal sensors. In PVDF/PDA/GO composite nanofibers, graphene oxide enhances the chromic sensitivity responses of polyvinylidene fluoride/polydiacetylene nanofibers.

    Keywords: Composite, Nanofiber, Graphene Oxide, Polyvinylidene Fluoride, Polydiacetylene, Choromic sensor, Thermal Sensor}
  • امیر کریمان مقدم، سعید رهنما*
    اتصال چسبی در مقایسه با روش-های اتصال مکانیکی دارای توزیع تنش یکنواخت، عملکرد خستگی مناسب تر و اثر کاهش وزن بهتر می باشد. برخی از خرابی ها در اتصال چسبی به دلیل وجود آلودگی و زبری نامناسب در سطوح اتصال ایجاد می شوند. در این مطالعه تاثیر عملیات سطحی مختلف بر رفتار مکانیکی اتصال چسبی کامپوزیت/آلومینیوم مود اول شکست و با استفاده از نمونه تیریکسرگیردار دولبه بررسی می-شوند. عملیات سطحی با سه روش پوسته کنی، سنباده زنی و لیزر برای چسبنده های کامپوزیتی و دو روش سنباده زنی و لیزر برای چسبنده-های آلومینیومی انجام شده است. در روش عملیات سطحی لیزری فاصله عرضی شیارها و قطره دایره لیزر ثابت و سرعت اسکن و توان دستگاه متغیر در نظر گرفته شده است. زبری سنجی سطح چسبنده ها نشان دهنده افزایش زبری سطح تا مقدار مشخصی از چگالی انرژی لیزر می باشد، اما بعد از آن بدلیل ذوب شدن سطح چسبنده ها زبری کاهش یافته است. بررسی نتایج نشان دهنده افزایش 13.43% نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی مود اول شکست با استفاده از روش عملیات سطحی لیزر نسبت به روش سنباده زنی و افزایش7.46% نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی مود اول شکست نسبت به روش پوسته-کنی می باشد. همچنین بررسی سطح شکست اتصال نشان دهنده افزایش حالت شکست پارگی الیاف در سطح اتصال با انتخاب درست پارامترهای لیزر می باشد که باعث بهبود استحکام اتصال شده است.
    کلید واژگان: عملیات سطحی, اتصال چسبی, کامپوزیت, مود اول شکست}
    Amir Kariman Moghadam, Saeed Rahnama *
    Compared to mechanical joining methods, adhesive bonded joints have uniform stress distribution, good fatigue performance and better weight reduction effect. Some failures in the adhesive bonded joints are caused by the presence of contamination and inappropriate roughness in the joint surfaces. In this study, the effect of different surface treatment on the mechanical behavior of the composite/aluminum adhesive joint in the mode I of fracture is investigated by using Double-cantilever beam specimen. Surface treatment has been done with three methods of Peel Ply Processing, Sanding and Laser for composite adherent and two methods of Sanding and Laser for aluminum adherent. In the laser surface treatment method, the transverse distance of the grooves and the spots diameter are fixed, and the scanning speed and power of the machine are variable. The surface roughness measurement of the adherents shows the increase of the surface roughness up to a certain value of the laser energy density, but after that the roughness has decreased due to the melting of the adherent surface. The results show an increase of 13.43% and 7.46% in the critical strain energy release rate of the mode I of fracture using the laser surface treatment method compared to the Sanding method and the Peel Ply Processing method, respectively. Also, examination of the fracture surface of the joint shows an increase in the failure mode of fiber tearing at the joint surface with the correct selection of laser parameters, which has improved the strength of the joint.
    Keywords: Surface treatment, Adhesive joint, Composite, Mod I Fracture}
  • علی قاسم خانی، محمدرضا شجاعی، غلامرضا پیرچراغی*
    باتری های سرب-اسید بخش قابل توجهی از بازار جهانی باتری ها هستند که با توجه به عمر کوتاه آن ها، با چالش های زیست محیطی جدی مرتبط با ضایعات باتری های سرب-اسید مواجه هستیم. یکی از اجزای این باتری ها جداکننده های آن ها است، که علاوه بر پلی اتیلن، سیلیکا و مقادیری از ترکیبات سرب نیز دارند. در این پژوهش از جداکننده باتری سرب اسید و پلی اتیلن به عنوان زمینه برای تهیه کامپوزیتی استفاده شد که به دلیل حضور سیلیکا می تواند خواص مکانیکی پلی اتیلن را بهبود بخشد. نمونه هایی با زمینه پلی اتیلن پرچگالی و خطی کم چگالی به همراه 5 تا 15 درصد وزنی جداکننده ی باتری سرب-اسید تهیه شده و خواص مکانیکی و حرارتی آن ها مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. با تجزیه و تحلیل نتایج آزمون گرماسنجی تفاضلی روبشی، نوع پلی اتیلن در جداکننده باتری پلی اتیلن پرچگالی تعیین شد. با افزودن جداکننده ی باتری به زمینه پلی اتیلن پرچگالی مدول کشسانی حدود %22 و مدول خمشی حدود %55 افزایش یافت. این بهبود برای مدول کشسانی پلی اتیلن خطی کم چگالی تقریبا %35 بود. برای نمونه با زمینه پلی اتیلن پرچگالی حاوی 15 درصد جداکننده استحکام تسلیم از 1.25 مگاپاسکال به 28 مگاپاسکال و برای نمونه با زمینه پلی اتیلن کم چگالی حاوی 15 درصد جداکننده استحکام تسلیم از 9.11 مگاپاسکال به 7.13 مگاپاسکال افزایش یافته است. سختی و مدول برای 15 درصد جداکننده در بیشینه مقدار را دارند. بنابراین 15 درصد جداکننده مقداری بهینه برای بهبود خواص مکانیکی نمونه ها است.
    کلید واژگان: بازیافت, باتری سرب-اسید, کامپوزیت, خواص مکانیکی, پلی اتیلن}
    Ali Ghasemkhani, Mohammadreza Shojaei, Gholamreza Pircheraghi *
    Lead-acid batteries are a significant part of the global battery market; however, due to limited life of these batteries, we are faced with major environmental challenges associated with lead-acid battery waste. One of their main components is the separator. In addition to polyethylene and silica, the separator of these batteries also contains lead compounds. In this research, lead-acid battery separator and polyethylene were used as a matrix for preparing a composite that could improve polyethylene's mechanical properties due to the presence of silica. Samples of HDPE and LLDPE with 5% to 15% lead-acid battery separator were prepared and their mechanical and thermal properties were evaluated and compared. By analyzing the DSC results, the type of polyethylene in the battery separator, HDPE, was determined. By adding the battery separator to HDPE matrix, elastic modulus increased by about 22% and bending modulus by about 55%. For LLDPE elastic modulus increased by approximately 35%. The yield strength of the sample, with HDPE matrix containing 15% separator has increased from 25.1 MPa to 28 MPa, and for the sample, with LLDPE matrix containing 15% separator, yield strength increased from 11.9 MPa to 13.7 MPa. Hardness and modulus for 15% of the separator are at maximum value. Consequently, 15 wt.% separator is an optimal value to improve samples' mechanical properties.
    Keywords: Recycling, lead-acid battery, Composite, Mechanical properties, Polyethylene}
نکته
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال