دانلود مقالات سرامیک

در اين تحقيق، پوشش دهي شيميايي نانوذرات اكسيد روي توسط چهار آلاينده رايج در وريستورها مورد مطالعه قرارگرفت و در نتيجه، مخلوط يكنواختي از آلاينده ها و اكسيد روي حاصل شد. نتايج ميكروسكوپ الكتروني عبوري نشان داد كه يك لايه كامپوزيتي از آلاينده ها، با اندازه ذرات ميانگين 9 نانومتر بر روي سطح ذرات تشكيل شده است. زينتر پودرها در دماهايي كمتر از 820 درجه سانتيگراد انجام شد و نمونه هاي نهايي با اندازه دانه ميانگين 900 نانومتر و دانسيته 98.5% به دست آمد. وريستورهاي تهيه شده از پودرهاي پوشش داده شده، در مقايسه با پودرهاي حاصل از مخلوط كردن عادي داراي يكنواختي ريزساختاري بالاتر و خواص الكتريكي بهتر بودند. بهبود خواص الكتريكي را مي توان به كاهش اندازه دانه، يكنواختي ريزساختاري و حذف نواحي بزرگ غني از بيسموت نسبت داد.

در اين كار ما با هدف پيش بيني و بهينه سازي خواص ژئوپليمرها بيش از 50 داده مربوط به استحكام فشاري 7 روزه ژئوپليمرهاي تهيه شده از متاكائولن را از مراجع جمع آوري كرديم. پس از آن يك شبكه سه لايه اي طراحي كرديم كه پارامترهاي ورودي آن نسبت R₂O/Al₂O ، SiO₂/Al₂O₃، H₂O/R₂Oو Na₂O/K₂O مي باشد (R=Na or K) و پارامتر خروجي آن استحكام فشاري مي باشد. از داده هاي جمع آوري شده براي آموزش و آزمايش شبكه عصبي استفاده كرديم كه با استفاده از روش آموزش لونبرگ ماركوارد(Levenberg-Marquardt)  تعديل شده توسط مككي (MacKay) تطابقت خوبي بين پيش بيني شبكه و داده هاي تجربي براي هر دو سري داده هاي آموزش و آزمايش بدست آمد. در نهايت از شبكه عصبي آموزش داده شده براي پيش بيني استحكام فشاري و خمشي بسته به نسبت هاي مختلف R₂O/Al₂O ، SiO₂/Al₂O₃، H₂O/R₂Oو Na₂O/K₂O استفاده شد و بهينه اين نسبت ها بترتيب برابر 1-1.2، 3.6-3.8، 10-11 و 0.6-1 پيش بيني شد.

بررسي ميزان افت استحكام شكست در قطعات سراميكي با افزايش ابعاد قطعه، به دليل افزايش احتمال وجود ترك بحراني در نمونه اي با ابعاد بزرگتر، نيازمند اطلاع از چگونگي توزيع عيوب در قطعات است. يكي از مهمترين ويژگي هاي روش آماري و ايبول آن است كه در محاسبه احتمال شكست، حجمي از قطعه كه تحت تنش كششي قرار دارد در نظر گرفته مي شود. بدين ترتيب مي توان اثر افزايش حجم و يا سطح قطعه را در افزايش احتمال شكست و كاهش استحكام ميانگين بررسي نمود. كاربرد اين موضوع در صنعت كاشي به دليل تقاضا جهت خريد محصول با ابعاد چندين برابر بزرگتر بسيار مفيد خواهد بود. با استفاده از اين روش مي توان پيش از راه اندازي خط تو ليد و با استفاده از محصول در حال توليد، استحكام ميانگين قطعه اي با ابعاد چندين برابر بزرگتر را پيش بيني نمود و در صورت پايين تر بودن آن از مقدار استاندارد، به اصلاح تركيب و يا فرآيند تو ليدي پرداخت. در اين مقاله ابتدا به معرفي اين روش و نحوه استفاده از آن اشاره و سپس استحكام سه نقطه اي براي بيسكوييت و كاشي توليدي با ابعاد حدودي25cm×8cm  اندازه گيري و مدول وا يبول آن محاسبه شد. با استفاده از روش ارايه شده، استحكام ميانگين براي بيسكوييت و كاشي با ابعاد40cm×25cm  پيش بيني و با مقدار واقعي آن مقايسه شد. نتايج نشان داد كه استحكام ميانگين پيش بيني شده، برآورد مناسبي از مقدار واقعي ارايه مي دهد.

در اين تحقيق براي بوجود آوردن پيوندهاي سولفاتي در جرم ريختني پا يه منيزيت، از موادي مانند سولفات منيزيم 7 آبه و نرمال، سولفات آلومينيوم و يك نوع اسيد از خانواده اسيد سولفوريك (اسيد سولفاميك) استفاده شده است. در هر كدام از جرم ها به ميزان % 5 وزني از اين بايندرهاي سولفاتي اضافه شد. در برخي از اين جرم ها علاوه بر اگريگيت منيزيت و بايندر سولفاتي به ميزان % 5 منيزيت كلسينه و مقادير % 10، 20، 30 وزني ماسه اوليويني اضافه شد. در نهايت مشخص گرديد نمونه هايي كه در آنها از منيزيت كلسينه، به همراه ماسه اوليويني استفاده شده، داراي استحكام بالاتري نسبت به نمونه هاي ديگر هستند ولي در نمونه هاي حاوي منيزيت كلسينه بدون حضور ماسه اوليويني افت شديد خواص جرم ديده مي شود. در قسمتي ديگر از اين تحقيق استحكام جرم هاي با تركيب مشابه كه فقط در نوع بايندر سولفات منيزيم (7 آبه و نرمال) تفا وت داشتند، مقا يسه شده است. بهترين استحكام در شرا يط %70 منيزيت زينتره بيرجند، %5 منيزيت كلسينه بيرجند، %5 سولفات منيزيم نرمال و %20 ماسه اول يويني حاصل گرديد كه پس از خشك كردن در دماي110^oC  استحكام فوق العاده حدود500Kg/cm²  حاصل شد.

هدف از انجام اين تحقيق سنتز نانوكامپوزيت آلومينا - زيركونيا - نانولوله هاي كربني (ZTA-CNT) به روش رسوب شيميايي از فاز بخار (CVD) بوده است. در اين روش از طريق تجزيه گازي هيدروكربني بر روي سطح ذرات فلزات انتقالي، كربن ايجاد شده و طي مكانيزم پيچيده اي نانولوله ها جوانه زده و رشد مي كنند. در اين ارتباط ابتدا پودر ZTA (ZrO₂: Al₂O₃(15.85mol%)) حاوي 2 درصد وزني اكسيد آهن به روش سنتز احتراقي محلول سنتز گرديد. سورفكتانت CTAB به محلول اوليه قبل از شروع سنتز اضافه شد. سپس در دماي1150^oC  براي مدت 2 ساعت مورد عمليات حرارتي قرار گرفت. محصول بدست آمده به منظور تشكيل نانولوله ها پس از انجام عمليات آسياب تحت اتمسفر مخلوط هيدروژن، آرگون يا متان در دماي 1000^oC مورد عمليات حرارتي قرار گرفت. افزودني CTAB به بهبود فازهاي مطلوب و يكنواخت براي تشكيل CNT در ZTA در عمليات حرارتي بعدي كمك كرد. نمونه هاي سنتز شده تحت آناليزهاي FTIR, XRD, TEM, RAMAN و SEM قرار گرفتند

در تحقيق اخير به منظور بهبودتر شوندگي گرافيت با آب و مقاومت به اكسيداسيون آن و نيز امكان افزودن گرافيت به بدنه جرم ريختني حاوي كربن، سطح ذرات گرافيت پولكي توسط Al₂O₃ با كنترل هيدروليز محلول آبي نيترات آلومينيوم پوشش داده شد. جهت بررسي ريزساختاري و مشاهده كيفيت پوشش اعمال شده از SEM وTEM  استفاده شد. سپس گرافيت هاي پوشش داده شده در بدنه نوعي جرم خيلي كم سيمان MgO-C به كارگرفته شد و تاثير پوشش دهي بر رئولوژي و مقدار آب مورد نياز و نيز خواص فيزيكي و مكانيكي بدنه ديرگداز مورد ارزيابي قرار گرفت نتايج بررسي هاي انجام شده روي گرافيت پوشش داده شده نشان داد كه پوشش Al₂O₃ روي گرافيت تشكيل شده است ونتايج حاصل از افزودن گرافيت پوشش داده شده با Al₂O₃ به جرم نشان داد كه آب مورد نياز براي ساخت جرم ريختني حاوي گرافيت هاي پوشش داده شده حدود 3.5 در صد وزني كاهش يافته است. به علاوه مشاهده شد كه پوشش Al₂O₃ مقاومت به اكسيداسيون گرافيت را در بدنه جرم ريختني ديرگداز افزايش مي دهد به طوري كه مقدار آنتي اكسيدان مورد نياز را به مقدار قابل توجهي كاهش مي دهد.

در اين پژوهش، دوغاب هاي آلومينا -زيركون با 85% وزني آلومينا تهيه شده و كاربيد سيليسيم به مقدار 10، 20 و 30 درصد حجمي به اين دوغاب ها افزوده شد؛ سپس تاثير حضور كاربيد سيليسيم بر پايداري دوغاب ها بررسي شده است. تغييرات رئولوژي (نمودار تنش برشي -سرعت برشي) و گرانروي دوغاب ها برحسب درصد افزودني دولاپيكس pH و همچنين درصد حجمي ماده جامد اندازه گيري شدند. نتايج نشان داد كه دوغاب هاي تهيه شده با 0.5% وزني افزودني دولاپيكس CE-64 در pH=9-10 داراي كمترين گرانروي بودند. همچنين افزايش درصد كاربيد سيليسيم موجب كاهش گرانروي دوغابها مي شود.

در اين تحقيق لايه نازك تيتانياي دوپ شده با آهن به روش غوطه وري لام شيشه در سل ساخته شد و خواص نوري وفوتوكاتاليستي آن نسبت به لايه تيتانياي خالص ساخته شده به همين روش مورد مقايسه قرار گرفت. جهت ارزيابي خواص نوري و فوتوكاتاليستي نمونه هاي ساخته شده از آزمايشات RBS، اسپكتروسكوپي جذبي و نيز تجزيه رنگدانه متيل اورانژ در حضور تابش UV بهره گرفته شد. نتايج حاصل از اين آزمايشات نشان داد كه يونهاي آهن ميتوانند با نفوذ در شبكه تيتانيا خواص فوتوكاتاليستي آن را به طور قابل ملاحظه اي بهبود ببخشند.

در اين تحقيق ا ز روش ميكروامولسيون براي تهيه سراميك تيتانات زيركونات سرب(PZT)  با تركيبي در نزديكي مرز فازي مرفوتروپيك (MFB) استفاده شده است. اين سيستم امولسيوني شامل يك فاز روغني (سيكلو هگزان)، يك فاز سرفكتانت غير يوني (Triton X 100) و يك فاز آبي حاوي غلظت خاصي از يو نه اي  Ti+ 4 Zr+4،Pb+2 است در ابتدا مواد اوليه خاصي انتخاب شده و نسبت غلظت يون هاي فلزي ذكرشده، بصورت نسبت آنها در مرز فازي مرفوتروپيك ( به ترتيب از راست به چپ 0.52:0.48:1) بوسيله تكنيك ICP در فاز آبي تنظيم شده است. در تركيب خاصي از سيستم سه تايي ميكروامولسيون، فاز آبي به صورت ذرات نانومتري در فاز روغني پراكنده مي شود با همرسوبي يونهاي فلزي موجود در اين فاز آبي، بوسيله محلول آمونيا، پيش ماده هيدروكسيدي PZT بدست آمده و با خشك كردن آن در دماي حدود 85 درجه سانتي گراد، و كلسيناسيون آن در دماي 800 درجه سانتي گراد، پودر خالص تتراگونال PZT تقريبا بدون هيچ فاز مياني و با اندازه دانه اي در محدوده 200-100 نانومتر و با مرفولوژي كروي و اندازه ذرات تقريبا يكنواخت حاصل شده است. بوسيله آناليز فازي XRD و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و همچنين تكنيك هاي TG،DTA  پودر مورد نظر مطالعه شده است. خواص الكتريكي قرصهاي زينتر شده از اين پودر نيز بوسيله يك دستگاه LCR متر در فركانس1KHz  و در دماي محيط اندازه گيري شد.

در اين تحقيق به بررسي دماي پروراندن بر خواص سيمانهاي از نوع سرباره قليا فعال پرداخته مي شود. علاوه بر دما، تاثير باز يا بسته بودن محيط پروراندن در پيشرفت واكنش هيدراسيون نيز مورد بررسي قرار مي گيرد. روي آوردن به سيمانهاي جديد به دليل عدم كارآمدي سيمان پرتلند در برخي از موارد و كاهش مصرف انرژي ميباشد. سرباره هاي قليا فعال از جمله اين سيمانها هستند كه توجه بسياري از اين محققين را به خود جلب كرده است. در همين راستا در اين تحقيق سعي شده است با ثابت نگاه داشتن عوامل اوليه چون نوع و غلظت فعال كننده، بيشتر به تاثير دما و فشار بر استحكام و ساختار سرباره هاي قليا فعال پرداخته شود. آزمون استحكام فشاري FTIR و XRD و رنگ ظاهري نمونه ها از جمله مواردي است كه مورد بررسي قرار ميگيرد.

در تحقيق حاضر، ميكرو / نانو ميله هاي ZnO بر روي سطح شيشه بروسيليكات به روش رشد هيدروترمال در محلول آبي نيترات روي و متن آمين در دماي95^oC  به مدت 2 ساعت در اتوكلاو سنتز شده و در پي آن، تاثير غلظت محلول بر روي اندازه و جهت گيري تك كريستال هاي داراي ساختار هگزاگونال توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و تفرق اشعه ايكس (XRD) مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصل حاكي از آن است كه تحت شرايط رشد هيدروترمال، غلظت محلول نه تنها بر قطر، طول و دانسيته ميكرو /نانو ميله ها موثر است، بلكه باعث بهبود جهت گيري اين تك كريستالها نيز مي گردد كه ارتقا پيك (002) در تفرق اشعه ايكس مويد اين مطلب مي باشد.

در اين پژوهش، هدف اصلي بررسي تاثير زينترينگ بر خواص الكتريكي تيتانات باريم - استرانسيم بود. براي تهيه پودراوليه از روش سل - ژل و از تترابوتاكسايد تيتانيم، كربنات باريم و استرانسيم، سيتريك اسيد و اتيلن گليكول به عنوان مواد اوليه استفاده شد. با استفاده ازXRD  و روش شرر اندازه ذرات پودر كلسينه شده در750^oC  محاسبه شد و توسط ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) مورد تاييد قرار گرفت. ريزساختار نمونه هاي زينتر شده در دماها و زمان هاي مختلف با ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفت و در نهايت با استفاده از دستگاهLCR  متر در فركانسهاي مختلف ثابت ديالكتريك نمونه هاي مختلف مقايسه گرديد. در نتيجه نانوكريستال هاي با توزيع متناسب و با اندازه متوسط ذرات 20 نانومتر بدست آمد. كاهش دماي زينترينگ و افزايش زمان نگهداري امكان رسيدن به اندازه دانه هاي زيرميكروني را فراهم كرد. همچنين نشان داده شد كه با كاهش اندازه دانه، ثابت ديالكتريك كاهش مي يابد كه اين افت در دماي اتاق شديدتر است.

در اين تحقيق نانو ذرات هيدروكسي آپاتيت (HAp) به روش هيدروترمال سنتز شده است. تركيب فازي، مورفولوژي، ساختار، اندازه ذرات و تغييرات شيميايي پودر با استفاده از آناليز پراش اشعه ايكس (XRD) ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) طيف سنجي مادون قرمز (FT-IR) مورد بررسي قرار گرفت الگوي آناليز XRD نشان ميدهد، در زمانهاي كم، مقادير كمي فازb-TCP  تشكيل مي گردد، كه با افزايش زمان سنتز، شدت پيك هاي هيدروكسي آپاتيت افزايش و باعث افزايش بلورنگي و تبديل كامل مواد اوليه به تك كريستال هاي HAp با مورفولوژي سوزني شكل (needle-like) مي شود. همچنين نتايج آنايلز SEM و TEM نشان مي دهد، ذرات سوزني شكل HAp تشكيل شده، تحت زمان هاي مختلف سنتز در شكل و اندازه هاي مختلف ظاهر مي شوند. نتايج آناليز FT-IR تشكيل كريستال هاي هيدروكسي آپاتيت را با توجه به پيوندهاي تشكيل شده  PO₄^-3، -OH را تاييد كرد.

در اين تحقيق، هدف بررسي ساخت دي الكتريك سراميكي با اتلاف كم، ضريب دي الكتريك بالا مناسب كاربرد مايكروويو بوده و اينكه بتوان ساخت آن را تس يل و خواص آن را بهينه كرد. تركيبي كه مورد بررسي قرار گرفته است موسوم به ZTS (اكسيد مختلط تيتانيم، زيركونيم و قلع) بود. نمونه ها را با دو اندازه پودرهاي اوليه مايكرو و زير ميكرون آماده شدند و اندازه گيري فاكتورهاي دي الكتريكي در فركانس هاي 50 هرتز تا 2000 مگاهرتز صورت گرفته و با هم مقايسه شدند. نتايج نشان داد كه ريزدانه تر كردن مواد اوليه تا اندازه زير ميكرون مي تواند بر پارامترهاي دي الكتريكي تاثير مثبت بگذارد. با استفاده از پودرهاي ريزدانه تر، فاكتور كيفيت (عكس تانژانت تلفات ) تا حدود 1000 و ضريب دي الكتريك بيش از 30 در فركانس يك گيگا هرتز رسيدند. بررسي ر يزساختاري و فازي نيز انجام شد و نتايج حاصل تجزيه و تحليل شده است. اندازه ذرات نهايي سيستم پس از زينتر در دماي 1400، از حدود متوسط 10 ميكرون به حدود 1 ميكرون كاهش يافته اند.

در كامپوزيت هاي زمينه آلومينيومي تقويت شده با ذرات و فازهاي سراميكي در ابعاد نانومتري علاوه بر برخورداري از خواصي مناسب مانند سبكي، مقاومت سايشي و استحكام بالا به علت ريز شدن ساختارها تا حد نانومتر و كاهش شديد فاصله نفود اتمي، ضمن توزيع يكنواخت تر اجزا كامپوزيت، اين امكان نيز بوجود مي آيد كه طيفي از تركيبات مختلف بين فلزي تشكيل شود كه اين خود عاملي مثبت در تنظيم و بهبود خواص نهايي نانوكامپوزيت است. مخلوطي از پودرهاي Al ميكرومتري و TiO₂ نانومتري تحت عمليات آلياژسازي مكانيكي (MA) توسط دو نوع مختلف آسياب پرانرژي سياره اي و SPEX قرار گرفتند و محصولات حاصل از آسياب در زما نهاي مختلف توسط XRD وSEM  و آناليز حرارتي بررسي شدند. در محصول آسياب سياره اي براي زمان هاي كمتر از 10 ساعت اغلب پيكها در الگوي XRD را مي توان به مواد اوليه نسبت داد. با افزايش زمان آسياب تا 15 ساعت پيك هاي TiO₂ به تدريج حذف شده و تنها پيكهاي Al باقي مي مانند و پس از 20 ساعت تركيب بين فلزي AlTi شروع به تشكيل مي نمايد. با گذشت 30 ساعت پيك هاي مواد اوليه بطور كامل حذف شده و فقط پيك هاي AlTi قابل تشخيص هستند. تخمين اندازه دانه هاي Al با زمان آسياب به روش ويليامسون-هال (Williamson-Hall) نشان دهنده كاهش اندازه دانه ها از 180 نانومتر به 37 نانومتر طي افزايش زمان از 3 به 20 ساعت است. مقايسه دو آسياب مورد استفاده در اين پژوهش، زمان رسيدن به نتايج مورد نظر در آسياب SPEX در تمام موارد كوتاه تر از آسياب سياره اي بود. با جايگزيني آسياب سياره اي با SPEX زمان شروع تشكيل تركيبات بين فلزي AlTi از 20 ساعت به 5 ساعت كاهش يافت.