دانلود مقالات سرامیک

يكي از روش هاي اكسيدي كردن سطح مواد در علم مواد، ايجاد گروه هاي عاملي با استفاده از روش هاي شيميايي مي باشد. تاكنون چندين محقق از اين روش ها جهت بهبود برهم كنش و ديسپرز شدن مواد در محيط هاي مورد نظر استفاده كرده اند. در كار حاضر با استفاده از روش شيميايي، گروه هاي عاملي مختلفي بر سطح نانو لوله كربن ايجاد شد. بدين منظور از محلول هاي اسيدي شامل، اسيد نيتريك / اسيد سولفوريك و اسيد نيتريك / اسيد سولفوريك / اسيد كلريدريك استفاده گرديد. جهت تشخيص گروه هاي عاملي از تكنيك هاي طيف سنجي رامان (Raman spectroscopy)، طيف سنجي مادون قرمز (FTIR) و اناليز توزين حرارتي (TGA) استفاده شد. با استفاده از اين تكنيك ها مشاهده شد كه گروه هاي عاملي كربوكسيليك (-COOH) و هيدروكسيل (-OH) بر روي سطح نانو لوله ها كربن تشكيل شده است.

هيدروكسي آپاتيت يكي از مواد زيست سازگار است كه اصلي ترين بخش معدني استخوان را تشكيل مي دهد و كاربرد گسترده اي به عنوان ايمپلنت دارد. به دليل استحكام كم و تردي ذاتي، هيدروكسي آپاتيت را براي بهبود خواص مكانيكي بر روي مواد با استحكام و انعطاف پذيري بالا، مانند فلزات و ... پوشش مي دهند. در اين تحقيق هيدروكسي آپاتيت بر روي كامپوزيت كربن-كربن كه خود نيز به عنوان يك بيوسراميك شناخته شده است نشانده شد. اين كار توسط روش غوطه وري صورت پذيرفت. تصوير ميكروسكوپ نوري از لايه تشكيل شده بر سطح كامپوزيت كربن-كربن در نسبت هاي گوناگون دوغاب هيدروكسي آپاتيت با درصدهاي وزني جامد گوناگون تهيه و بهترين دوغاب از نظر فقدان ترك در پوشش تعيين شد. نمونه هاي گوناگوني با اين دوغاب پوشش و با رژيم حرارتي مناسب خشك و عمليات حرارتي شد. آنگاه نمونه ها به كمك تكنيك پراش پرتو ايكس (XRD) مورد آناليز فازي قرار گرفت، پس از انجام عمليات حرارتي نيز ضخامت پوشش و ريزساختار آن توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مشاهده شد. نتايج نشان مي دهد كه عمده ترين فاز موجود در پوشش هيدروكسي آپاتيت و در زمينه گرافيت است. بر اساس تعداد غوطه ور نمودن نمونه ها در دوغاب بهينه هيدروكسي آپاتيت پوششهايي با ضخامت 50-150 ميكرومتر ايجاد شد.

جرم هاي پاشيدني منيزيتي امروزه به عنوان يكي از مهمترين مواد ديرگداز منوليتيك مصرفي در صنايع فولادسازي مطرح مي باشند و يكي از اصلي ترين كاربردهاي آنها در روكش كاري جداره دستگاه هاي تانديش مي باشد. در اين تحقيق به بررسي مهمترين اثرات نفوذ يك نوع سرباره فولادسازي در اگريگيت ها و فاز اتصالي جرمهاي عايق منيزيايي پرداخته شده است. آزمايشات با انتخاب فرمولاسيون و ساخت نمونه ها مشابه با جرم هاي منيزيايي عايق صنعتي مصرفي در اكثر كارخانجات فولادسازي كشور و انجام تست خوردگي با استفاده از يك نمونه سرباره فولادسازي از نمونه هاي جرم انجام گرفت. در نهايت با استفاده از بررسيهاي ميكروسكوپي الكتروني(SEM+EDS/MAP)  و نيز آناليزهاي پرش اشعهX (XRD)  تغييرات ريزساختاري و فازي نمونه ها در اثر نفوذ سرباره و نيز عمق نفوذ مورد بحث و بررسي قرار گرفت.

تركيب Ti₃SiC₂ به علت داشتن بعضي از خصوصيات مناسب فلزات و سراميك ها مورد توجه قرار گرفته است. اخيرا بيشتر مطالعات انجام شده بر روي مورفولوژي نانولايه اي حاصل از قراز گرفتن صفحات اتمي آن بر روي هم است. ازاين رو در اين تحقيق سنتز احتراقي همراه با پرس ايزواستاتيك براي ساخت Ti₃SiC₂ به شكل بالك ارزيابي و خواص مكانيكي آن بررسي شد. همچنين مورفولوژي نانولايه اي از پودر سنتز شده آن بررسي شد. فازهاي تشكيل شده بوسيله پراش پرتو ايكس و مشاهدات فازي و موفولوژي نانو لايه اي آن به كمك ميكروسكوپ الكتروني روبشي و ميكروسكوپ نوري انجام شد. سنتز احتراقي همراه با فشار پرس نمونه بالك نسبتا نرم و داكتيل بر پايه تركيبTi₃SiC₂  با ماكروسختي9.5GPa  و چقرمگي شكست9±0.9MPam  و دانسيته تقريبا 95% مقدار تئوري را نشان داد. اگرجه مقدار نايزي از فازهاي ديگر مانند  TiCو TiSi₂ در نمونه وجود داشت. همچنين مشاهدات ميكروسكوپي از پودر اين تركيب از نماي روبرو و كنار مورفولوژي نانولايه اي با ضخامت تقريبا بين 20 تا 250 نانومتر را نشان داد.

از آنجا كه در صنايع چيني بهداشتي ايران، ريخته گري به روش دوغابي سنتي انجام مي گيرد، لذا قالب هاي گچي نقش اساسي در كيفيت محصول نهايي دارند. بنابراين قالب هاي گچي در اين صنعت از نظر طول عمر، جذب آّب و سطح تمام شده داراي اهميت ويژه اي مي باشند كه بهينه سازي اين پارامترها، به يك سري عوامل موثر ذاتي گچ همچون استحكام، دانه بندي، جذب آب، ضريب نفوذ پذيري، سياليت و زمان گيرش گچ قالبسازي، و همچنين برخي شرايط ساخت قالب گچي مانند دور همزن، مدت زمان همزدن، دماي آب، سختي آب و نحوه خشك كردن قالب بستگي دارد. در اين تحقيق، ابتدا به بررسي و يژگي هاي ذاتي گچ و اثر آن بر كيفيت قالب پرداخته شده است و پس از انتخاب گچ مناسب، اثر عوامل حين ساخت، مورد بررسي قرار گرفت و سپس با توجه به امكان تغيير اين پارامترها، قالب گچي با و يژگي هاي مناسب جهت توليد چيني بهداشتي ساخته شد.

در ابتدا براي تهيه كامپوزيت تيتانيوم نقره، نانو ذرات نقره توسط روش شيميايي بر روي اكسيد تيتانيم به شكل روتا يل اضافه شد. سوسپانسيون حاوي 30 درصد وزني نقره با اندازه دانه هاي حدود5nm  حاصل شد. براي بررسي يكنواختي پودر، ريز ساختار و اندازه ذرات اين كامپوزيت توسط آناليزهاي SPM , SEM , XRD مورد بررسي قرار گرفت. سوسپانسيون حاصل به نسبت 5 و 1 درصد وزني رقيق شد و سپس بر روي پوكه هاي قطره چكان، كه قبلا با حرارت دهي در دماي حدود 1000^oC به شيشه هاي لوله اي به طول 1.5 متر شكل داده شده بودند، در دماي محيط اسپري گرديد وسپس درون كوره به مدت5min  در دماي 600^oC حرارت داده شد. سپس خواص ضد باكتري قطره چكان هاي حاصل توسط استاندارد ASTM2180-01 مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان دهنده اثر ضد باكتريايي كامپوزيت اكسيد تيتانيوم - نانو نقره اسپري شده در سطح شيشه قطره چكان و جلوگيري كننده از رشد باكتريها در سطح ميباشد.

ديرگدازهاي منيزيا- اسپينلي به علت ديرگدازي و مقاومت به شوك حرارتي به صورت گسترده در كوره دوار سيمان مورد استفاده قرار مي گيرند. يكي از مشكلات اين نوع ديرگدازها، مقاومت به خوردگي پايين اسپينل در برابر خوراك كوره سيمان و عدم كوتينگ پذيري مناسب آن مي باشد. از اين رو به منظور بهبود خواص مذكور از افزودني هاي مختلف نظير Fe₂O₃،ZrO₂  و ... استفاده مي گردد. در كار حاضر از زيركونياي تثبيت شده استفاده گرديده است. بدين منظور درصدهاي مختلف زيركونياي تثبيت شده به فرمولاسيون پا يه ديرگدازهاي منيزيا- اسپينلي نسل دوم افزوده شد. ويژگي هايي نظير دانسيته،درصد تخلخل ظاهري، استحكام فشاري و خمشي سرد، مدول گسيختگي گرم در دماهاي بالا و ديرگدازي تحت بار بر اساس استاندارد JIS و مطالعات ريزساختاري نمونه هاي تهيه شده به كمك ميكروسكوپ الكتروني (SIM/EDS) مورد بررسي قرار گرفت. جهت شناسايي فازهاي مينرالي از آناليز پراش اشعه ايكس (XRD) كمك گرفته شد تست مقاومت به خوردگي نيز به صورت استاتيك در برابر خوراك اوليه سيمان پرتلند صورت گرفت.

پوشش هاي محافظ حرارتي بالايه اتصال NiCrAlY و لا يه سراميكي زيركونياي پايدار شده با ايتريا (YSZ) و لايه سوم از تركيبات نيكلي جهت مقاومت به فرسايش با استفاده از روش پلاسما اسپري در هوا بر روي پايه فولادي اعمال شد. اثر دو پارامتر فرآيند پلاسما اسپري شامل جريان دستگاه و فاصله تفنگ پلاسما اسپري تا پايه بر روي خواص پوشش شامل چسبندگي پوشش ها به پايه، ميكروسختي پوشش ها و هدايت حرارتي بررسي گرديد. نتايج نشان داد كه افزايش جريان دستگاه پلاسما اسپري از450A  تا520A  و كاهش فاصله تفنگ از15cm  تا12cm  موجب افزايش چسبندگي پوشش از3.87MPa  تا 9.59MPa و افزايش ميكروسختي از 135 (HV) تا 459 (HV) گرديده است. افزايش جريان دستگاه موجب گرديده كه ذرات بهتر ذوب شوند و كاهش فاصله تفنگ موجب كاهش و يسكوزيته ذرات ذوب شده حين پهن شدن روي پايه گرديده، بناب اين ذرات بهتر پهن شده و زبري صفحات پوشش كاهش مي يابد. با اتصال بيشتر ذرات پوشش به يكديگر و به پايه، چسبندگي پوشش ها و پيوستگي ذرات به يكديگر افزايش يافته است. بعبارت ديگر افزايش جريان دستگاه و كاهش فاصله تفنگ با افزايش انرژي سينتيكي و حرارتي، شانس اتصال ذرات را افزايش داده است.

روش آلياژ سازي مكانيكي با تسريع سينتيك بسياري از واكنشهاي شيميايي و تغيير حالتهاي متالورژيكي، وقوع آنها را دردماي محيط امكان پذير مي سازد. در نتيجه توسط اين روش بسياري از مواد و ساختارها در حالت جامد قابل توليدند. اين روش تكنيك ساده و مفيدي براي تشكيل و توليد فازهاي تعادلي و غير تعادلي است. يكي از مهمترين روشهاي توليد تركيبات كاربيدي استفاده از روش آلياژ سازي مكانيكي است. كاربيد كروم داراي خواص منحصر به فردي ازجمله مدول بالا، مقاومت به خوردگي و اكسيداسيون عالي، سختي و پايداري شيميايي خوب و همچنين خواص گرمايي و مكانيكي خوب در دماي بالا مي باشد كه به طو ر وسيعي در صنعت مورد استفاده قرار مي گيرند. از جمله مصارف صنعتي آن در ياتاقانها، كوره هاي دما بالا و نازلها مي باشد. كاربيد كروم داراي چند ساختار كريستالي مي باشد كه عبارتند از CrC، Cr₇C₃، Cr₃C،Cr₃C₂  و Cr₂₃C₆ در تحقيق حاضر سعي شده است تاثير زمان آسياب كاري و تركيب پودرهاي اوليه بر فازهاي مختلف كروم-كربن تشكيل توسط آلياژ سازي مكانيكي مورد بررسي قرار گيرد. عمل مخلوط سازي توسط آسياب پرانرژي گلوله اي تحت اتمسفرآرگون انجام شد و اندازه كريستالها، كرنش شبكه و فازهاي مختلف تشكيل شده توسط آزمايشات تفرق اشعه (XRD)X وريز ساختار نمونه ها به كمك ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت، مشاهده شد اندازه دانه كروم با گذشت زمان كاهش يافته كرنش كريستالي افزايش مي يابد و اتمهاي كربن در شبكه كروم نفوذ كرده و محلول جامد تشكيل مي دهند، با افزايش زمان آسياكاري فاز آمورف تشكيل شده و با ادامه آسيا كاري در اثر افزايش دما كريستالهاي كاربيد كروم تشكيل مي شوند، همچنين ساختار Cr₃C₂ و Cr₇C₃ كه در ابتدا به وجود آمده اند هر دو به ساختار CrC₃ كه داراي ساختار هگزاگونال است تبديل شده اند.

به منظور بررسي اثر ZrO₂ بر روي رفتار تبلور، مقاومت شيميايي و توزيع اندازه تخلخل ها در شيشه سراميك متخلخل فسفاتي، 6-2 درصد مولي ZrO₂ در شيشه پايه با تركيب مولي 45%CaO،30%P₂O₅  و25%TIO₂  جايگزينTiO₂  گرديد جهت تعيين دماهاي جوانه زني و رشد از آناليز حرارتي DTA استفاده گرديد. در اثر عمليات حراتي اين شيشه ها دو فاز بلورين Ca₃(PO₄)₂ و CaTi₄(PO₄)₆ در شيشه سراميك هاي نهايي ايجاد گرديد. بررسي هاي فازي و ريزساختاري اين محصولات به وسيله XRD و SEM انجام گرفت. نتايج آناليز فازي اين نمونه ها نشاندهنده جايگزيني ZrO₂ به جاي TiO₂ در فاز بلورين CaTi₄(PO₄)₆ بود. در اثر اسيدشويي شيشه سراميك ها در محلول اسيد كلريدريك 1 نرمال در دماي محيط، فاز بلورين Ca₃(PO₄)₂ خارج گرديده و اسكلت متخلخل CaTi₄(PO₄)₆ بر جاي ماند. بررسي هاي تخلخل سنجي برروي نمونه هاي شيشه سراميك متخلخل، نشان دا د كه افزايش Zro₂ سبب كاهش ميانگين اندازه تخلخل ها و افزايش سطح ويژه مي گردد، به گونه اي كه كوچكترين ميانگين اندازه تخلخل و بزرگترين سطح ويژه در نمونه هاي حاوي 6 درصد مو لي ZrO₂ با ميانگين اندازه تخلخل8nm  و سطح ويژه 32 مشاهده شد. بررسي مقاومت شيميايي نمونه هاي متخلخل در برابر آب مقطر با استفاده از دستگاه ICP انجام يافت. نتايج نشان داد كه افزودن ZrO₂ مقاومت شيميايي نمونه هاي متخلخل را در برابر آب مقطر بهبود مي بخشد.

روش ر يخته گري ژل در سال هاي اخير به عنوان يكي از روش هاي شكل دهي اشكال پيچيده مورد توجه محققان قرارگرفته است. در اين روش، با استفاده از مواد پليمري، دوغاب سراميكي ريخته شده در قالب، به صورت درجا به شكل ژل در آمده و پس از خشك شدن قطعاتي با استحكام مكان يكي مناسب براي انجام عمليات تكميلي مانند ماشينكاري، برش و پرداخت ايجاد مي كند. اين ويژگي به نوبه خود به ايجاد شكل هاي پيچيده با اين روش كمك كرده است. در اين تحقيق با استفاده از روش ريخته گري ژل پودرهاي آلومينا و زيركن براي توليد قطعه نهايي كامپوزيت مولايت زيركنيا مورد استفاده قرار گرفته اند و روند ساخت قطعه خام حاصل از ريخته گري ژل و خواص آن مورد بررسي قرار گرفته است. يكي از عوامل اساسي در تعيين كيفيت قطعات شكل داده شده از روش هاي ر يخته گري، درصد جامد در دوغاب مي باشد، لذا با بررسي دقيق درصد بهينه پراكنده ساز و pH سعي در ا يجاد دوغابي با درصد جامد بالا و ويسكوزيته قابل قبول براي ريخته گري شد. ريخته گري ژل با استفاده از سيستم پليمري Methacrylamide(MAM)، N,N-methylene bisacrylamide(MBAM) به عنوان مونومر و پيوند دهنده Ammonium persulfate(APS) به عنوان آغازگر و Tetramethyl ethylene diamine(TEMED) انجام شد.

هدف از ا ين تحقيق تهيه سوسپانسيون آبي پا يدار از كربن بلك نانومتري با افزودن سه نوع پايدارساز(Dispex G40, Dispex N40, CMC)  و بررسي رفتار رئولوژي آن مي باشد. مشاهده گرديد كه سوسپانسيون هاي حاوي 20% و 30% وزني كربن بلك با استفاده از Dispex G40 كاملا دفلوكوله هستند سوسپانسيون هاي حاوي 40% وزني كربن بلك با استفاده از CMC، كاملا دفلوكوله مي شوند. در همه غلظت هاي Dispex N40 يك تنش تسليم كوچك ملاحظه گرديد. در سوسپانسيون هاي حاوي 20% و 30% و 40% وزني كربن بلك و با استفاده از هركدام از دفلوكولانت ها، افزا يش ويسكوزيته با افزايش مقدار دفلوكولانت بيش از نقطه مينيمم ويسكوزيته، مشاهده گرديد.

استاندارد جهاني مديريت زيست محيطي ايزو 14000 به عنوان بخشي از برنامه هاي توسعه پايدار در سال 1996 تدوين شده و با توجه به اهميتي كه نسبت به ساير سيستم هاي مديريت كيفيت پيدا كرده، نقش كليدي در حفاظت از محيط زيست و پيشگيري از انواع آلودگي ها داشته است. تاثير استقرار ايزو 14000 بر تجارت جهاني، وظيفه آن در حفاظت از محيط زيست، بررسي آسيب پذيري اقتصادي موسسات تجاري كشورهاي در حال توسعه، تشويق و توجه صنعت كشور به اهميت محيط زيست و جنبه حياتي آن به گونه اي است كه استقرار اين سيستم در صنايع سراميك ايران مي تواند به عنوان شاخصي براي رقابت در بازارهاي جهاني مطرح باشد. اين استاندارد، الزاماتي را براي سيستم مديريت زيست محيطي تعيين كرده تا يك سازمان بتواند خط مشي و اهدافي را كه به الزامات قانوني زيست محيطي توجه دارد تدوين كند. در مقاله حاضر، الزامات موجود در اين استاندارد ارايه خواهد شد و به گستره كاربرد آن كه به عواملي مانند خط مشي زيست محيطي سازمان، ماهيت فعاليت هاي آن و شرايطي كه در آن فعاليت مي كند اشاره ميشود. همچنين به اهميت استقرار اين سيستم در صنايع سراميك كشور توجه شده است.

كار حاضر به بررسي حذف زيركون در لعاب كاشي كف پرداخته است؛ جا يي كه حفظ كيفيت و كاهش قيمت تمام شده پارامترهاي مطرح هستند. اگرچه نتايج تست هاي شيميايي، شوك حرارتي و اتوكلاو، داده هاي مناسبي را در همه نمونه ها نشان داد ليكن در بررسي هاي نوري و تست مقاومت سايشي، بهترين نمونه ها در مقايسه با نمونه مرجع نمونه هاي حاوي آلومينا و شيشه كلسيم سيليكاتي كه با هم بجاي زيركون نمونه مرجع جايگزين شده بود، گزارش شد. جايي كه حذف زيركون با افزايش ضريب انبساط حرارتي لعاب همراه است، افزايش آلومينا تا حدي اين مشكل را مرتفع مي سازد ضمن اينكه به همراه شيشه كلسيم سيليكاتي، سفيدي مناسبي را نيز براي لعاب تامين مي كند. بررسي هاي فازي حضور تمامي فازهاي موجود در نمونه مرجع در نمونه هاي بدون زيركون آزاد را به اثبات مي رساند. بررسي هاي ريزساختاري نشان از تشابه زياد بين نمونه مرجع حاوي زيركون و نمونه بدون زيركون با درصد بالاتر آلومينا به شيشه كلسيم سيليكاتي دارد، آناليز نقطه اي فاز زمينه دو نمونه نيز بيانگر تشابه موجود است.