دانلود مقالات سرامیک

در مقاله حاضر، تاثير حضور سرفكتنت كات يوني ستيل تري متيل آمونيوم برمايد (CTAB) و كمك سرفكتنت غير يوني پلي اتيلن گلايكول (PEG400)، بر ساختار، مورفولوژي و اندازه ذرات هيدروكسي آپاتيت با استفاده از تكنيك هاي مشخصه يابي نظير پراش پرتو ايكس (XRD)، طيف سنجي فروسرخ (FTIR) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج تحقيق نشان داد استفاده از عمل الگوسازي سرفكتنت و كمك سرفكتنت منجر به تشكيل ذرات ميله اي مي شود. استفاده همزمان از سرفكتنت و كمك سرفكتنت موجب افزايش چشمگير نسبت طول به قطر نانوميله ها تا حدود 20 برابر مي گردد. و نيز حضور سرفكتنت و كم كسرفكتنت تاثيري بر تركيب شيميايي كلسيم فسفات حاصله ندارد.

در اين مطالعه،نانو ذرات فلوئورو هيدروكسي آپاتيت با فرمول عمومي Ca10(PO4)6OH2-xFx كه در آن x = 0.0, 0.4, 0.8 1.2, 1.6, 2.0 مي باشد، به روش هيدروترمال سنتز شده است. براي آناليز مواد سنتز شده از روش هاي الكتروشيميايي Fourier transform infra-red (FTIR)،X-ray diffraction (XRD)  استفاده شده و اندازه و مورفولوژي ذرات به وسيله Scanning electron microscopy (SEM) مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج آزمايشات حاكي از جايگزيني يون فلوئور به جاي يون هيدروكسيل در ساختار و افزايش كريستالينيتي بوده است.

تاثير زيركونيا در سيستم SiO0-AlO مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته است و نشان داده شده است كه با افزودن زيركونيا مي توان اين سيستم را تحت تاثير قرار داد. آندالوزيت به عنوان يكي از موادي كه در اين گروه قرار مي گيرد طي حرارت دادن در محدوده دمايي 1100 تا 1600C به مولايت و فاز شيشه تبديل مي شود. حدود 20% وزني استحاله تبديل آندالوزيت به مولايت و شيشه را فاز شيشه تشكيل مي دهد و مقدار زيادي از اين فاز شيشه از سيليس حاصل مي شود. چون آندالوزيت ماده اي است كه كاربرد اصلي آن در صنايع ديرگداز است و ميزان زياد فاز شيشه در اين صنعت مضر است، لذا هدف از انجام اين پروژه بررسي اثر زيركونيا در كاهش ميزان فاز شيشه است. براي افزودن زيركونيا از روش مخلوط پودر به صورت خشك استفاده شد. نمونه ها در دماي 1400، 1500 و 1600C پخته شدند. نمونه هاي به دست آمده توسط XRD وSEM  مورد بررسي فازي و ريزساختاري قرار گرفتند. نتايج به دست آمده نشان داد كه زيركونيا كاهش فاز شيشه را با تشكيل زيركن در دماي 1400 و1500C  باعث مي شود ولي اين فاز در دماي 1600C دوباره به زيركونيا و سيليس تجزيه ميشود.

شيشه سراميكهاي كاناسيتي كه در سيستم (SiO-CaO-KO-NaO-CaF) قرار دارند از ويژگيهاي منحصربه فردي نسبت به ساير شيشه سراميكها برخوردارند. اين شيشه سراميكها داراي كريستالهاي تيغهاي شكل درهم تنيده هستند. پس از سال 1959 و شناسايي مينرال كاناسيت هدف شماري از پروژه هاي تحقيقاتي به سنتزاين شيشه سراميك اختصاص يافته است. در اين پژوهش به منظور ساخت يك شيشه سراميك كاناسيتي كه داراي بيشترين مقدار فاز كاناسيت تشكيل شده باشد، پنج برنامه حرارتي متفاوت بر روي يك تركيب انتخابي انجام شد. به همين منظور پس از انجام تست DTA و بدست آوردن دماي مناسب جهت انجام عمليات حرارتي، نمونه ها تحت دو سري برنامه حرارتي متفاوت تك مرحله اي و دو مرحله اي قرار گرفتند. در ادامه با انجام آزما يشهاي SEM و XRD نتايج كريستاليزاسيون در نمونه ها و ميزان تشكيل فاز كاناسيت در هر يك مقايسه شد تا بهترين برنامه حرارتي براي تشكيل فاز كاناسيت بدست آيد. در ادامه بر روي نمونه هاي آماده شده آزمايش ريزسختي انجام گرفت. نتايج آزمون ها نشان داد كه استفاده از عمليات حرارتي دو مرحله اي براي تشكيل فاز كاناسيت بيشتر و ساختاري ريزدانه و سختتر مناسبتر است.

هيدروكسيدهاي دوگانه لايه اي، موادي نانوساختار با بار مثبت هستند كه مي توانند با بيومولكول هاي داراي بار منفي مانند ويتامين ها، داروها و رشته هاي DNA تشكيل نانوبيو هيبريد بدهند. در اين مقاله Mg/Al-LDH حاوي داروي ايبوپروفن با استفاده از روش هاي همرسوبي و تعويض آنيوني سنتز شد. ساختارLDH  توسط روش هاي مشخصه يابي نظير پراش پرتو ايكس، طيف سنجي فروسرخ، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آناليز حرارتي مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به نتايج به دست آمده، مشخص شد كه تركيب شبه هيدروتالسيت سنتز شده مي تواند به عنوان شبكه ميزبان عمل كرده و ايبوپروفن را به عنوان مهمان در ساختار خود بپذيرد. آنيون هاي نيترات جاي خود را به آنيون هاي ايبوپروفن مي دهند و بدين ترتيب نانوهيبريد LDH-IBUPROFEN تشكيل مي شود. در اين حالت مورفولوژي و خصوصيات LDH تغيير مي كند.

توسعه روش ها و محصولات آنتي باكتريالي و آسيب هاي ناشي از ميكروارگانيسم ها، امروزه يك مساله بهداشتي بسيار مهم مي باشد. از آنجا كه فتوكاتاليست هاي اكسيد تينانيم داراي قابليت اكسيداسيون بسيار بالايي مي باشند، آن ها مي توانند مواد آلي را براحتي تجزيه كنند و در نهايت باكتري ها را از بين ببرند. در اين تحقيق، خاصيت آنتي باكتريالي اكسيد تيتانيم فتوكاتاليك، كه ذرات نقره به روش رسوب دهي نوري بر روي سطح آن رسوب داده شده اند، بررسي شده است. نمونه هاي لعاب خورده و پخته شده در دماي 1200 درجه سانتيگراد پوشش داده شده بوسيله محلول سوسپانسيون TiO در دماي تا 980 درجه سانتيگراد كلسينه گرديده، سپس بوسيله يون هاي نقره رسوب دهي نوري شد. آناليز XRD TiO در اين محدوده دمايي، نشان دهنده تركيبي از فازهاي آناتاز و روتايل بود. ميزان فاز روتايل با افزايش دماي كلسيناسيون افزايش يافت. اثر دماي كلسيناسيون بر خاصيت آنتي باكترياليTiO  توسط آزمون آنتي باكتريال E.Coli مورد بررسي قرار گرفت نتايج حاصل آن XRD و آزمون آنتي باكتريال نشان مي دهد كه خاصيت آنتي باكتريالي شديدا تحت تاثير ميزان آناتاز در لايه پوشش مي باشد.

نانوذرات فريت كبالت به علت دارا بودن خواص مغناطيسي، مكانيكي و شيميايي مطلب در زمينه هاي دارويي، تكنولوژي ذخيره اطلاعات، حسگرهاي مغناطيسي و غيره به طور روزافزون مورد استفاده قرار مي گيرند. با كاهش اندازه، خواص مغناطيسي اين ذرات در اثر پديده سوپرپارامغناطيس كاهش مي يابد. ايجاد پديده باياس تبادلي يكي از روش هاي بهبود خواص مغناطيسي نانوذرات مي باشد. باياس تبادلي با دو مكانيزم جابجايي حلقه هيسترزيس و بازشد گي حلقه هيسترزيس، موجب افزايش خواص مغناطيسي نانوذرات مي شود. در اين تحقيق، ابتدا نانوذرات فريت كبالت با اندازه كريستاليت حدود 20nm، به روش هم رسوبي تهيه گرديد. سپس توسط نمك آهن، به روش شيميايي پوشش دهي شده و تحت عمليات احياء حرارتي در اتمسفر مخلوط 5% گاز هيدروژن، 95% گاز آرگون در دماي 400، در چهارزمان 5، 10، 15 و 20 دقيقه قرار گرفت. نمونه هاي آماده شده تحت آنا ليزهاي پراش اشعه ايكس، مازباور و اندازه گيري خواص مغناطيسي قرار گرفت. نتا يج حاصله نشان داد كه با افزايش زمان احياء، فاز آهن فلزي تشكيل شده افزايش يافته و بر اساس مكانيزم بازشدگي حلقه هيسترزيس، پديده با ياس تبادلي، موجب بهبود خواص مغناطيسي نانوذرات سنتز شده، گشته است. با اين وجود، در نمونه هاي احيا شده در زمان هاي 15 و 20 دقيقه، كاهش اندازه فاز فريت كبالت، در اثر عمق احياء بالا، موجب كاهش خواص مغناطيسي گرديد.

خواص اپتيكي سراميك SiC در دو فاز مكعبي و هگزاگونال و اثر افزودنيهاي گروه نيتروژن با استفاده از محاسبات اصول اوليه بر پايه نظريه تابعي چگالي و با تقريب شيب تعميم يافته (GGA) مطالعه شده است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه با افزودن ناخالصي هايBi, Sb, As, P, N  به سيليكون كاربايد در فاز هگزاگونال گاف انرژي اين تركيب كاهش مي يابد و خواص الكترونيكي آن بهينه مي گردد. گاف انرژي غير مستقيم سيليكون كاربايد در فاز مكعبي كوچكتر از فاز هگزاگونال مي باشد و به عبارتي فاز مكعبي خواص الكترونيكي بهتري نسبت به فاز هگزاگونال دارد. فاز هگزاگونال خاصيت دو ضريب شكستي داشته ولي فاز مكعبي يك ضريب شكست دارد. ضريب شكست اين دو فاز در راستايX  با همديگر تفاوت چنداني نمي كند.

در اين پژوهش، با استفاده از درصدهاي مختلف پراكنده ساز تايرون در محيط آبي، دوغابهاي مختلفي با (زيركونياي پايدار شده با 8% ايتريا (8YSZ) تهيه شد. سپس با انجام آزمايش هاي رئومتري، ته نشيني و همچنين پتانسيل زتا، بهينه ترين دوغاب از نظر پايداري بدست آمد. سپس، با استفاده از بهينه ترين دوغاب حاوي 8YSZ و پراكنده ساز تايرون، پوشش دهي بر روي پايه هاي NiO-YSZ انجام گرفت. در مرحله بعد، تاثير تعداد دفعات غوطه وري و سرعت بيرون كشيدن 5cm/min) و 10) بر روي ضخامت پوشش ها مورد ارزيابي قرار گرفت و مشخص شد كه با افزايش سرعت بيرون كشيدن، ضخامت افزايش پيدا مي كند. نتايج حاصله نشان مي دهد كه دوغاب حاوي 0.8% تايرون با توجه به آزمايش هاي انجام گرفته (رئومتري، ته نشيني و پتانسيل زتا)، در pH حدود 10، داراي پايداري مناسب و بهينه است. همچنين، نتايج اندازه گيريهاي پتانسيل زتا نشان داد كه نقطه ايزوالكتريك دوغاب با افزودن پراكنده ساز تايرون، به سمت منطقه اسيدي انتقال مي يابد. تصوير SEM از پوشش ها تهيه و مورد مطالعه قرار گرفت.

در اين تحقيق تاثير مقدار سل نانو سيليس بر خواص ديرگدازهاي ريختني خودجاري بدون سيمان آلومينايي مورد بررسي قرار گرفته است. ويژگي هايي همانند ميزان خودجاري بودن، زمان كارپذيري و همچنين خواص فيزيكي و مكانيكي و ريزساختار بدنه هاي حاصل پس از پخت در دماهاي مختلف مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج نشان داد كه مقدار ذرات نانو سيليس تاثير قابل ملاحظه اي بر ويژگي هاي جريان يابي و ديگر خواص اين نوع ديرگدازهاي ريختني دارد. با استفاده از مقدار مناسب و بهينه سل نانو سيليس، ديرگداز ريختني خودجاري با زمان كارپذيري مناسب و استحكام مكانيكي كافي بدست مي آيد. مقدار بهينه سل نانو سيليس براي ايجاد ديرگداز ريختني خودجاري و خواص مناسب، 10 تا 11 درصد حجمي به وزني تعيين گرديد. همچنين بررسي هاي ريزساختاري نشان داد كه با افزايش دما تا 1000C تخلخل هاي بدنه با تجزيه كامل تر گروه هاي هيدروكسيل كاهش و برخلاف ديرگدازهاي ريختني حاوي سيمان استحكام بدنه افزايش مي يابد. به دليل سطح ويژه بالاي ذرات نانو سيليس سينترينگ و در نتيجه افزايش استحكام اين بدنه ها در دماهاي پايين تري اتفاق مي افتد.

هدف از اجراي اين پروژه، بررسي رفتار رئولوژي هيدروكسي آپاتيت به همراه نانو لوله هاي كربني است. در اين پژوهش پس از سنتز هيدروكسي آپاتيت، به روش رسوب گيري از محلول، سعي بر آن بوده كه با تنظيم Ph و افزودن عامل تعليق ساز، سوسپانسيون هاي پايدار هيدروكسي آپاتيت و نانو لوله هاي كربني ساخته شود. خروج حلال از اين سوسپانسيون، منجر به رسوب مخلوط هيدروكسي آپاتيت و نانو لوله هاي كربني شده، به گونه اي كه نانو لوله هاي كربني به طور يكنواخت در ميان ذرات هيدروكسي آپاتيت پراكنده و مخلوط همگني از اين دو به دست آمد. براي دستيابي به پراكندگي يكنواخت تر، با تكيه بر ساخت سوسپانسيون هاي پايدار نانو لوله هاي كربني و هيدروكسي آپاتيت در آب و سرانجام حصول سوسپانسيون پا يداري از اختلاط اين دو، با استفاده از تعليق ساز سديم دودسيل سولفات (SDS) و تنظيم pH استفاده شد. نتايج آناليزهاي حرارتي همزمان (STA) و پراش پرتو ايكس (XRD) حضور هيچگونه فاز يا تركيب جديد ناشي از دگرگوني فازي و يا تجزيه هيدروكسي آپاتيت زمينه و نيز تركيب شيميايي آن با نانو لوله هاي كربني را در كامپوزيت هاي HA-MWNT در دماي سينتر1100C  نشان نمي دهد. همچنين نتايج نشان داد كه با افزايش مقدار نانولوله هاي كربني، چگالي كامپوزيت ها كمتر شده و با توجه به چگالي نسبي كم كامپوزيت ها (حدود 60%) متخلخل بودن ساختار آن و در عين حال بالاتر بودن استحكام آن نسبت به هيدروكسي آپاتيت خالص، انتظار مي رود كه اين كامپوزيت تشويق استخوان سازي و پيوند بهتري با بافت داشته باشد.

در تحقيق حاضر پودرهاي نانوكامپوزيت مس - آلومينا با درصدهاي وزني مختلف آلومينا از طريق روش ترموشيميايي، سنتز شد. بدين منظور به علت نامشخص بودن دماي تشكيل آلومينا ابتدا با عمليات حرارتي در دماهاي 700، 750، 800، 850، 1000 و 1150 درجه سانتي گراد به مدت 1 ساعت شرايط بهينه براي تشكيل آلومينا بدست آمد. مراحل توليد پودر، نانوكامپوزيت (1) ساخت محلول آبي نيترات مس و نيترات آلومينيوم متناسب با تركيب نهايي (2) حرارت دادن محلول آبي و ايجاد پودر اوليه (3) عمليات حرارتي براي تشكيل آلومينا (4) عمليات حرارتي احياي اكسيد مس در اتمسفر هيدروژن. شرايط بهينه براي تشكيل آلومينا دماي 850 درجه سانتي گراد و زمان 1 ساعت و براي احياي پودرهاي نانوكامپوزيتي دماي 820 درجه سانتي گراد و زمان 1 ساعت بدست آمد. ميانگين اندازه ذرات آلوميناي تشكيل شده از طريق روش ترموشيميايي حدود 20 نانومتر بود. براي بررسي پودرها از آناليز TEM و SEM، DTA-TGA،XRD  استفاده شد.

در اين پژوهش از شيشه اي با تركيب NaO-FeO-BO-SiO-ZnO جهت سنتز فاز مگنتيت نانوساختار استفاده شد. پس از ايجاد تغييراتي در تركيب اوليه، شيشه آمورف (شيشه پايه) طي فرآيند ذوب و سرمايش با غلتك هاي چرخان بدست آمد. جدايش فازي شيشه پايه بصورت مخلوطي از جدايش نوع تجزيه اسپينودال و جو انه زني و رشد مشاهده شد. بررسي هايXRD  بر روي نمونه هاي عمليات حرارتي شده، تبلور فاز مگنتيت را نشان داد. ماكزيمم آهنربايش 35 با عمليات حرارتي 590 به مدت يك ساعت براي كريستاليت هاي 20 نانومتري مگنتيت بدست آمد. ذرات مگنتيت حاصل رفتار سوپرپارامغناطيس داشتند.

در اين تحقيق پس از بررسي تركيب شيشه پايه از عوامل جوانه زاهاي مختلف YO، CeO، PO، ZrO و TiO بصورت انفرادي، دوتايي، سه تايي و چهارتايي در شيشه سراميك سيستم LiO-AlO-SiO (LAS) استفاده شد. در مورد نمونه هاي بهينه شده در هر سري دماهاي جوانه زني و رشد به روش Day و Ray عيين شدند. بررسي هاي فازي و ريزساختاري به رو ش هاي SEM و XRD در مورد تركيبات بهينه شده انجام گرفت. محاسبه انرژي انگيختگي تبلور (E) و ثوابت كينتيكي (n,m) با استفاده از روش هاي Augis-bennet و Marotta به روش آناليز حرارتيDTA  انجام شد. در نهايت كمتر بودن نسبي E(2/255) و بالاتر بودنn (38.4)  در مورد تركيبات بهينه در مقايسه با نتايج مربوط به سا ير محققين از مقادير E پايين تر و n بالاتري برخوردار شدند. همچنين ثوابت شبكه فاز اصلي نمونه ها(- ايوكريپتيت) با توجه به ساختار هگزاگونال، استفاده از نتايج XRD و روابط مربوط به انديس هاي ميلر و فاصله صفحات اتمي محاسبه شدند.

در اين تحقيق تاثير فرايند عمليات حرارتي تحت اتمسفر ديناميك گاز هيدروژن بر روي پودر هگزافري تاسترانسيم تهيه شده به روش مرسوم مورد بررسي قرار گرفته و شرايط مناسب فرايند تعيين گرديده است. هگزافريت استرانسيم يك ماده سخت مغناطيسي است كه تحت فرا يند گازدهي ابتدا تجزيه شده و سپس اكسيدهاي آهن بدست آمده احيا مي گردند تا نهايتا به آهن فلزي تبديل گردند كه ماده نرم مغناطيسي به حساب مي آيد. در اين كار ابتدا پودر هگزافري تاسترانسيم از طريق روش مرسوم با كلسيناسيون كربنات استرانسيم و هماتيت درهوا و در دماي1100C  تهيه شد سپس اين پودر در اتمسفر ديناميك هيدروژن و در دماها و دبي هاي گاز مختلف براي زمان هاي متفاوت در يك كوره تيوبي با لوله كوارتزي تحت عمليات حرارتي قرار گرفت. نرخ گرما يش و سرما يش كوره 10C/min بود بررسي نتايج نشان داد كه دماي 850C و دبي60cc/min  به مدت يك ساعت شرايط مناسب براي احياي كامل اكسيدهاي آهن به آهن فلزي را فراهم مي آورد. نتايج تحقيقات قبلي نشان مي دهند كه با احياي كامل اكسيدهاي آهن به آهن فلزي در مرحله هيدروژن دهي، مي توان پس ازكلسيناسيون مجدد اين پودر به كورس يويتي بالاتري نسبت به پودر هگزافريت اوليه دست يافت. در اين تحقيق تاثير عمليات حرارتي گازي بر روي تركيب فازي و اندازه ذرات و مورفولوژي پودر هگزافريت به ترتيب توسط آناليز پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل نشان دادند كه در اثر هيدروژن دهي هگزافري تاسترانسيم تجزيه شده و هماتيت حاصل از آن نهايتا به آهن فلزي احيا مي شود. همچنين اندازه كريستال هاي پودر نهايي زير40nm  اندازه گيري شد.