بهینه سازی رشد نانومیله های یکنواختZnO بر روی بستر سیلیکون بذردار به روش رسوب حمام شیمیایی
نیما
نادری
پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
author
ابوذر
مسعودی
پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
author
text
article
2018
per
نانومیله های اکسیدروی به روش رسوب حمام شیمیایی (CBD) روی بستر سیلیکون بذردار به صورت عمودی و یکنواخت رشد داده شدند. از لایه نازک اکسیدروی که به روش کندوپاش بر روی بستر سیلیکونی لایه نشانی شد به عنوان لایه بذر استفاده شد. اثرات دما و زمان رشد بر خواص ساختاری و مورفولوژیکی نانومیله های اکسید روی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش اشعه ایکس بررسی شد. مطالعات انجام شده نشان داد که استفاده از لایه نازک بذر تاثیر بسزایی در یکنواختی نانومیله های سنتز شده در روش CBD دارد. همچنین با بهینه سازی شرایط رشد می توان نانومیله های عمودی و یکنواختی را بر بستر سیلیکون ایجاد نمود. نانومیله های اکسید روی رشد داده شده با این روش بدون نیاز به فرآیند بازپخت با خواص ساختاری مناسب در محدوده وسیعی رشد داده شدند. با توجه به سازگاری سیلیکون با ادوات الکترونیکی، نانومیله های رشد یافته به این روش میتوانند در صنایع اپتوالکترونیک کاربرد زیادی داشته باشند.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
13
v.
34
no.
2018
1
7
http://www.surfacejournal.ir/article_30400_32dfeae266fbfaf95474c03f15942ed6.pdf
پوشش هیدروکسیآپاتیت – آلومینا کامپوزیتی بر روی آلیاژ NiTi با استفاده از روش پوشش دهی الکتروفورتیک
ویدا
خلیلی
گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بناب، بناب
author
حسین
ملکی قلعه
مرکز تحقیقات مواد پیشرفته و فرآوری مواد معدنی، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز
author
جعفر
خلیل علافی
مرکز تحقیقات مواد پیشرفته و فرآوری مواد معدنی، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز
author
محمد حسین
سیادتی
دانشکده مهندسی مکانیک،دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
author
مهدی
جاویدی
تهران بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی،دانشگاه شیراز، شیراز
author
text
article
2018
per
در این پژوهش ترکیب پودر هیدروکسی آپاتیت و آلومینا با نسبت وزنی 50 -50 به روش الکتروفورتیک بر روی آلیاژ حافظه دار NiTi پوششداده شد. محلول سوسپانسیون مورد استفاده n–بوتانول و تری اتانول آمین بود. عملیات رسوبگذاری در 60 ولت به مدت 120 ثانیه بر روی کاتد انجام گرفت. پس از رسوبگذاری، جهت خشک شدن پوشش، نمونهها در دمای اتاق به مدت 24 ساعت قرار گرفتند. سپس عملیات تفجوشی نمونه ها به مدت 2 ساعت در کوره تحت اتمسفر آرگون در دمای oC850 انجام شد. رفتار زیستفعالی، خوردگی و آزادسازی یون نیکل در محلول شبیهسازی بدن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان م یدهند پوشش کامپوزیتی هیدروکسیآپاتیت - آلومینا به عنوان مانع خوبی در برابر نفوذ یونهای نیکل در محیط بدن عمل کرده و رفتار خوردگی نمونههای حاوی پوشش کامپوزیتی بهبود یافته است. همچنین استحکام چسبندگی پوشش کامپوزیتی هیدروکسیآپاتیت – آلومینا MPa8/1±4/22 بدست آمد.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
13
v.
34
no.
2018
9
19
http://www.surfacejournal.ir/article_30401_a5087e0b549a427b3f80b2ba5a9a80bb.pdf
بررسی ریزساختاری، سختی و رفتار سایشی آلیاژ Ti-6V-4Al تحت شرایط مختلف عملیات حرارتی
یزدان
شجری
گروه مهندسی مواد دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران
author
وحید
ابویی مهریزی
گروه مهندسی مواد دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران
author
امیرحسین
کریمی لیواری
گروه مهندسی مواد دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران
author
احسان
بهمنی
گروه مهندسی مواد دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران
author
text
article
2018
per
در این تحقیق، اثر شرایط مختلف عملیات حرارتی بر میکروساختار، سختی و مقاومت به سایش آلیاژ Ti-6V-4Al بررسی شد. برای این منظور آنیل انحلالی در بازه دمایی °C 800 الی °C 1050 به مدت یک ساعت انجام شد و سپس نمونهها در هوا و آب کؤنچ شدند. یکی از نمونه ها در دمای °C 550 به مدت چهار ساعت پیرسازی شد. بررسی های ریز ساختاری توسط میکروسکوپ نوری (OM) و الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که عملیات آنیل انحلالی در دمای °C 800 منجربه رشد محدود رسوبات بدون تغییر ریز ساختار و افزایش سختی می گردد. همچنین افزایش دمای آنیل انحلالی و کؤنج در آب باعث افزایش سختی و ایجاد ریز ساختار دوتایی a و مارتنزیت تیغه ایa¢ میشود. آنیل انحلالی در دمای °C 1050 منجر به تشکیل فاز مارتنزیت گردید که با انجام عملیات پیرسازی تبدیل به فاز b نامنظم میشود و به علت این تحول فازی، سختی 47% نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت. سختی را در پی دارد. آزمون سایش پین روی دیسک تحت سه نیروی 20N، 30N و 40N و سرعت ثابت 0.3m/s انجام شد. نتایج تست سایش و بررسی میکروسکوپی سطوح فرسوده نشان داد که مکانیزم سایش توسط ریزساختار کنترل میگردد و مقاومت در برابر سایش به میزان سختی وابسته نیست. همچنین بیشترین مقاومت به سایشی مربوط به نمونه آنیل شده در دمای °C 950 و کؤنچ شده در آب است. مکانیزم سایشی در تمام نمونه ها در اکثر بارگذاریها مخلوط مکانیزم خراشان و سایش اکسیدی بود.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
13
v.
34
no.
2018
21
32
http://www.surfacejournal.ir/article_30402_675bd4fba8978da12f87291fdf2caaaa.pdf
تأثیر ضخامت لایه های فعال و میانگیر بر کارایی دیودهای گسیلنده آلی نور سبز
حسن
محبی
گروه فیزیک،دانشکده علوم، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد
author
محسن
قاسمی ورنامخواستی
گروه فیزیک،دانشکده علوم، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد
author
نسرین
جمال پور
گروه فیزیک،دانشکده علوم، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد
author
text
article
2018
per
در این مقاله دیودهای گسیلنده آلی نور سبز با ساختار ITO/MoO3/TPD/Alq3/LiF/Al طراحی و با استفاده از روش تبخیر حرارتی، ساخته شدند. اثرات ضخامت لایه های TPD به عنوان لایه انتقال دهنده حفره، Alq3 به عنوان لایه انتقال دهنده الکترون و گسیلنده نور و MoO3 که نقش لایه میانگیر تزریق کننده حفره را ایفا می کند، بر عملکرد این دیودها بررسی شد. به منظور به دست آوردن بهترین کارایی از ساختار موردنظر، با در نظر گرفتن دامنه تغییرات مناسب در ضخامت لایه ها، ضخامت بهینه لایه های Alq3، TPD و لایه میانگیر MoO3 در ساختار مورد استفاده تعیین و نقش هر یک از آنها تجزیه و تحلیل شد. پس از اندازه گیری پارامترهای نورسنجی دیودهای ساخته شده، ضخامت بهینه 45 نانومتر برای Alq3، 40 نانومتر برای TPD و 15 نانومتر برای MoO3 تعیین شد. با بهینه سازی ضخامت لایه ها کارایی دیود به واسطه افزایش توازن الکترون-حفره در فصل مشترک لایه گسیلنده و انتقال دهنده حفره، بهبود داده شد. از منحنی مشخصه چگالی جریان – ولتاژ، مقدار ولتاژ آستانه برای دیود بهینه شده (V) 9/3 تعیین شد که مقدار آن در دیودهای نورگسیل آلی حائز اهمیت است. همچنین بر اساس نتایج الکترولومینسانسی برای دیود نور گسیل آلی بهینه شده، حداکثر بازده جریان (cd/A) 1/2، بیشینه لومینسانس (cd/m2 )7530 و بیشترین شدت تابشی در طول موج حدود nm 530 اندازه گیری شد.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
13
v.
34
no.
2018
35
43
http://www.surfacejournal.ir/article_30403_40494609ad2a7797ffd3f6420f04ca8d.pdf
مطالعه پوشش سد حرارتی نانوساختار بر پایه اکسید زیرکونیا و ارزیابی خواص پایداری حرارتی و رفتار خوردگی داغ
محمد
اصغری
دانشگاه اصفهان، دانشکده علوم و فناوری های نوین، گروه مهندسی نانوفناوری
author
بهروز
موحدی
دانشگاه اصفهان، دانشکده علوم و فناوریهای نوین، گروه مهندسی نانوفناوری
author
text
article
2018
per
در این مقاله هدف مطالعه رفتار خوردگی داغ و پایداری حرارتی پوشش نانوساختار سد حرارتی زیرکونیای پایدار شده با ایتریا (8YSZ) است. برای این منظور بر زیرلایه هایی از جنس فولاد زنگ نزن، دولایه پوشش از جنس NiCrAlY با ضخامت 150 میکرومتر و YSZ نانوساختار با ضخامت 300 میکرومتر توسط فرآیند پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) اعمال شد. آزمون اکسیداسیون چرخ های در دمای 1000 درجه سانتیگراد و چرخههای 10 ساعته به منظور ارزیابی پایداری حرارتی پوشش انجام شد. آزمون خوردگی داغ نوع اول در دمای 950 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت با حضور نمک های Na2SO4 و V2O5 صورت گرفت. نتایج نشان داد که پوشش نانوساختار YSZ با دانههای کمتر از 100 نانومتر به دلیل بالایی که در مقابل یون اکسیژن دارد، تاثیر قابل توجهی در کاهش رشد لایه TGO نداشته است. اما نتایج آزمون خوردگی داغ، تشکیل بلورهای YVO4 بر سطح پوشش نانوساختار YSZ را نشان میدهد که به دلیل نفوذپذیری بالای پوشش نانوساختار که از سطح تا عمق پوشش YSZ وجود دارد مقداری از وانادیم نیز به قسمت های پایین تر لایه نانوساختار YSZ نفوذ کرده است.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
13
v.
34
no.
2018
45
56
http://www.surfacejournal.ir/article_30404_9f4ebfe475690743e63454a3d3323d46.pdf
بررسی تجربی و شبیه سازی توزیع تنش پسماند در راستای ضخامت پوشش WC-10Co-4Cr به روش HVOF
مائده السادات
ضوئی
پژوهشکده مواد و انرژی، پژوهشگاه فضایی ایران
author
محمد حسین
صادقی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس
author
مهدی
صالحی
دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
author
text
article
2018
per
کاربرد پوشش WC-10Co-4Cr ایجاد شده توسط روش پاشش حرارتی با سوخت اکسیژن در سرعت بالا، HVOF، به دلیل مقاومت سایشی و خوردگی بالا، به میزان قابل توجه ای توسعه یافته است. تنش های پسماند ایجاد شده در طی فرآیند پوشش دهی بر مقاومت سایشی و چسبندگی پوشش به زیرلایه مؤثر هستند. در این مطالعه، تنش پسماند پوشش توسط تکنیک پراش اشعه ایکس (XRD) به روش sin2 و تحلیل المان محدود تعیین گردید. در اندازهگیری تجربی، فرآیند برداشت شیمیایی ماده بهمنظور تعیین تنش در راستای ضخامت پوشش به کار برده شد. در تحلیل المان محدود، ابتدا برخورد ذره بر زیرلایه انجام شد. سپس نتایج حاصل از تحلیل برخورد، به عنوان ورودی در تحلیل ترمومکانیکی، بهمنظور تعیین تنش پسماند پوشش به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که تطابق قابل قبولی میان نتایج تجربی و شبیه سازی وجود دارد. پس از فرآیند پاشش حرارتی، تنش پسماند در سطح پوشش WC-10Co-4Cr فشاری بوده و سپس با افزایش عمق از سطح آزاد، مقدار تنش فشاری افزایش یافته و در نزدیکی فصل اشتراک پوشش-زیرلایه، بیشترین مقدار تنش پسماند فشاری بدست میآید. نتایج شبیهسازی نشان داد که توزیع تنش در پوشش به جز لبه های نمونه، یکنواخت است. تنش در لبه نمونه دارای تمرکز تنش کششی در فصل اشتراک پوشش و زیرلایه است که مستعد ترک، جدایش و شکست پوشش است.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
13
v.
34
no.
2018
57
70
http://www.surfacejournal.ir/article_30405_355486b3417aae47ff49b6d38efff387.pdf
بررسی ریزساختاری و مقایسه مقاومت به اکسیداسیون پوششهای استلایت6 پوششدهی شده به روش HVOF وGTAW با پوشش پاشش حرارتی NiCrBSi ایجاد شده بر فولاد ابزارH13
محمد
حاتمی
دانشکده مهندسی، مجتمع آموزش عالی فنی و مهندسی اسفراین
author
مصطفی
طهری
دانشکده مهندسی، مجتمع آموزش عالی فنی و مهندسی اسفراین
author
محدثه
تابش فر
دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
author
text
article
2018
per
در این پژوهش مطالعات ریزساختاری، سختی سنجی، چقرمگی شکست و رفتار اکسیداسیون دمای بالای پوششهای استلایت6 و NiCrBSi تولید شده به روش پاشش حرارتی و جوشکاری سطحی بر روی فولاد ابزار گرمکار H13 مورد بررسی قرار گرفته است. بررسیهای ریزساختاری مواد اولیه و پوششهای بدست آمده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ نوری انجام گرفت و سختی نمونهها با استفاده از روش میکروسختی ویکرز در بار 300 گرم بدست آمد. همچنین چقرمگی شکست پوششها با استفاده از روش سختی سنج ویکرز در بارهای 5/1 تا 200 کیلوگرم انجام گرفت. به منظور بررسی رفتار اکسیداسیون پوششها، نمونههای بدست آمده در بازههای زمانی 2، 5، 15 و 50 ساعت در دمای 750 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. در ادامه لایه اکسیدی تشکیل شده بر سطح نمونهها با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) استفاده شد. نتایج آزمون اکسیداسیون نشان داد که به دلیل تشکیل لایه متراکم و یکنواخت Cr2O3در پوشش استلایت6 که به روش پاشش حرارتی بدست آمده است، این پوشش پایینترین نرخ اکسیداسیون را از خود نشان داده است. از طرف دیگر لایه اکسیدی تشکیل شده بر سطح پوشش استلایت6 حاصل از روش جوشکاری سطحی، بیشتر از فازهای اسپینل تشکیل شده است که این امر به تشکیل فازهای کمپلکس در حین جوشکاری نسبت داده شده است.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
13
v.
34
no.
2018
71
82
http://www.surfacejournal.ir/article_30406_379e4f4e3344c31676e051ef58f8fea4.pdf
بررسی رفتار سایشی آلیاژ آلومیناید تیتانیم پایه گاما قبل و بعد از فرآیند دوتایی نیتروژندهی پلاسمایی و رسوب فیزیکی بخار
مهدی
احمدی
شرکت هواپیماسازی ایران
author
احمد
تحویلیان
شرکت هواپیماسازی ایران
author
سید
رحمان حسینی
دانشگاه صنعتی مالک اشتر، دانشکده مهندسی مواد
author
سیدمحمد مهدی
هادوی
دانشگاه صنعتی مالک اشتر، دانشکده مهندسی مواد
author
text
article
2018
per
هدف از تحقیق حاضر بهبود رفتار سایش دمای بالای آلیاژ آلومیناید تیتانیم گاما Nb at.%) 2Cr-2Al-48-(Ti با استفاده از فرآیند دوتایی نیتروژندهی پلاسمایی و رسوب فیزیکی بخار است. فرآیند نیتروژندهی پلاسمایی با استفاده از کاتد تقویتشده در دمای 800 درجه سانتیگراد، مدت 9 ساعت با نسبت گازی 1=2H/2N انجام شد. فرآیند رسوبدهی فاز بخار پوشش چهارلایه از جنسTiN وN 67Al33Ti در دمای 300 درجه سانتیگراد بهمدت 5/2ساعت روی زیرلایه نیتروژندهیشده اعمال شد. مشخصهیابی بهکمک ریزنگار الکترونی روبشی و پراشسنج پرتو ایکس صورت پذیرفت. بررسی رفتار تریبولوژیکی ماده با استفاده از آزمون ساچمه روی صفحه در دماهای 25، 300 و 600 درجه سانتیگراد، ریزسختیسنج و آزمون خراش انجام شد. نتایج آزمون پراشسنجی پرتو ایکس، تشکیل مجموعه فازهای AlN 2Ti، TiN و (TiAl)N بعد از فرآیند دوتایی را تایید کرد. همچنین بعد از انجام فرآیند دوتایی، سختی HV0.025 2400 و نیروهای بحرانی چسبندگی برای ایجاد اولین ترک(1LC)، اولین کندگی (2LC)و اولین شکست کامل پوشش(3LC) معادل 1/24، 1/60 و 6/77 نیوتن، حاصل شدند. نرخ سایش در دماهای 25، 300 و 600 درجه سانتیگراد بعد از فرآیند دوتایی بهترتیب 20، 55 و 100 برابر کاهش را نسبت به زیرلایه نشان داد. سازوکارهای ورقهایشدن، خراشان و اکسایشی بهعنوان سازوکارهای فعال این سامانه تریبولوژیکی شناسایی شدند.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
13
v.
34
no.
2018
83
92
http://www.surfacejournal.ir/article_30407_d4cba7dbc1dce6f0764a3426cbbdce1a.pdf
بررسی رفتار تریبولوژیکی فولاد ساده کربنی CK45 نیتروکربوره شده به روش پلاسمای الکترولیتی
سیدمحمد
نوری
دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران
author
چنگیز
دهقانیان
دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران
author
text
article
2018
per
فولادهای ساده کربنی بعنوان یکی از پرکاربردترین مواد مهندسی، باوجود ویژگیهای مطلوبی مانند استحکام و چقرمگی بالا، قابلیت ماشینکاری و هزینههای کاربردی پایین، نقاط ضعفی همچون مقاومت سایشی نسبتاً پایینی دارند. در بین روشهای مختلفی که برای پوششدهی سطح فلزات بکار میروند، فرایند نیتروکربوراسیون به دلیل دمای پایین، زمان کوتاه و نیز پایداری ابعادی قطعه مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش فرایند نیتروکربوراسیون به روش پلاسمای الکترولیتی در الکترولیت حاوی اوره و کربنات سدیم در ولتاژ 380 ولت و در زمانهای 5، 10 و 20 دقیقه انجام گرفت. به منظور بررسی اثر زمان پوششدهی روی خواص لایه تولیدی از آنالیز پراش پرتوایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. در ادامه نیز سختی سطحی و نیز رفتار سایشی این پوششها با آزمون توپ روی دیسک (Ball on disc) بررسی گردید. نتایج نشان داد که اعمال پوشش نیتروکربوره سبب بهبود رفتار تریبولوژی نسبت به نمونه بدون پوشش گردید. همچنین نمونه پوشش داده شده در زمان 20 دقیقه، با ضخامت µm 20، سختی 896 ویکرز و میانیگین قطر حفرات µm 55/4، بهترین رفتار تریبولوژیکی (یعنی کمترین ضریب اصطکاک: 32/0 و نیز کمترین کاهش وزن) را از خود نشان داد که در مقایسه با نمونههای تهیه شده در زمانهای 5 و 10 دقیقه، مقدار زبری سطحی را تا 47/0 (حدود 2 برابر) افزایش داد، درحالیکه کاهش وزن این پوشش پس از صد متر سایش در مقایسه با دیگر نمونهها، تنها حدود 14% درصد کاهش یافت.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
13
v.
34
no.
2018
93
100
http://www.surfacejournal.ir/article_30408_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf