پایداری حرارتی شیشه های فلزی حجمی (BMGs) Zr56Co28Al16، Zr56Co24Ag4Al16 و Zr56Co22Cu6Al16 به وسیله گرماسنجی تفاضلی روبشی (DSC) در چهار نرخ گرمایش متغیر K/min10، 20، 30 و 40 ارزیابی شد. تغییر پارامترهای انرژی فعال سازی موثر، انرژی فعال-سازی موضعی، حساسیت دماهای مشخصه به نرخ گرمایش با افزودن عناصر نقره و مس به آلیاژ پایه به همراه آنالیز فازی و ساختاری آنها بررسی شد. تحولات ساختاری و فازی نمونه ها توسط آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مطالعه شد. انرژی فعال سازی دماهای مشخصه با مدل کیسینجر و اوزاوا و همچنین وابستگی دماهای مشخصه به تغییرات نرخ گرمایش به کمک قانون تجربی لاسوکا اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که انرژی فعال سازی دماهای انتقال شیشه، جوانه زنی مرحله اول و دوم تبلور در آلیاژ حاوی نقره به ترتیب با kJ/mol 402، 336 و 395 نسبت به آلیاژهای دیگر بیشتر و وابستگی دماهای مشخصه به نرخ گرمایش کمتر است. افزایش پایداری حرارتی آلیاژ آمورف حاوی نقره به دلیل شکل گیری ساختار با چینش فشرده است که حاصل خوشه های مستحکم با نظم کوتاه برد بیست وجهی (ISRO) در داخل ساختار است.

بستگی پارامترهای حالت ابررسانایی آلیاژ Ca60Al40 را به فشار با استفاده از فرمول بندی پتانسیل مدل با کمک محاسبات رایانه ای بررسی کرده ایم. برای وابستگی به حجم قدرت زوج الکترون - فوتون  l و شبه پتانسیل کولن m* بر حسب تغییرات تکانه فرمی KF و دمای دبای qD یک رابطه صریحی ارایه شده است. برای به دست آوردن وابستگی دمای گذار TC و مشتق لگاریتمی حجم F شدت برهم کنش موثر NOV ابررسانای شیشه فلزی به فشار از مدل شناخته شده شبیه پتانسیل مغزی تهی اشکرافت و پنج نوع توابع تصیح میدان محلی: هاتری، تبلور، ایچی مورا- اوتسومی، فرمی و همکاران و سرکار و همکاران استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که TC شیشه فلزی Ca60Al40 با افزایش فشار تا میزان %60 به تندی کاهش یافته در حالی که منحنی های m* و  Fرفتار خطی دارند. فاز ابررسانایی پس از کاهش 60 درصدی حجم از بین می رود.

در این تحقیق در راستای کاهش گازهای آلاینده خروجی از خودرو ، مبدل کاتالیزوری پایه فلزی طراحی و ساخته شد که نمونه های ساخته شده قابلیت نصب و استفاده بر روی خودروهای با حجم موتورهای مختلف را دارا می باشد. به این منظور مراحل زیر برای ساخت این مبدل ها انجام گرفت. در ابتدا آماده سازی ورق a-4 شامل رول کردن و عملیات حرارتی و سپس ساخت مونولیت، در مرحله دوم تهیه واش کوت و آماده سازی فلزات گران بها (کاتالیزور) و پوشش دادن آن بر روی مونولیت واش کوت شده و در آخرین مرحله جلد گیری مبدل کاتالیزوری صورت گرفت. بعد از طی مراحل بالا تست های مورد نیاز شامل: اندازه گیری آلاینده های خروجی از خودرو، پایداری مبدل در خودرو (تست جاده) و در نهایت اندازه گیری میزان مصرف سوخت خودروهای مجهز به مبدل کاتالیزوری صورت گرفت که نتایج تست آلایندگی نشان داد میزان نشر گاز CO خروجی از خودرو متناسب با استاندارد جهانی  Euro3 بوده و در مورد نشر گاز NOX خروجی این میزان متناسب با استاندارد Euro4 می باشد و همچنین در مورد نشر NOX+HC استاندارد Euro3 رعایت شده است.

هدف از این پژوهش، تهیه، پوشش دهی و مشخصه یابی شیشه زیست فعال به روش سل- ژن بر روی فولاد زنگ نزن 316 ال بود. پودر شیشه زیست فعال به روش سل- ژل تهیه شد و سپس به کمک آنالیز حرارتی افتراقی (DTA) ارزیابی گردید. پودر شیشه زیست فعال در محلول شبیه سازی شده بدن (SBF)، به مدت سی روز غوطه ور گردید و از روش طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) برای تشخیص و تایید تشکیل لایه آپاتیت بر روی آن استفاده شد. پوشش شیشه زیست فعال به روش سل- ژل بر روی لایه فولاد زنگ نزن 316 ال اعمال گردید. مورفولوژی و ریز ساختار سطح پوشش به کمک میکروسکوپ الکترونی رویشی (SEM) بررسی گردید. از روش پراش پرتو ایکس (XRD) و آنالیز توزیع انرژی پرتو ایکس (EDX) نیز برای مشخص نمودن ترکیب فازها و عناصر در پوشش استفاده شد. آزمون های الکتروشیمیایی پلاریزاسیون پتانسیودینامیکی در دو محلول فیزیولوژیکی مختلف و به منظور مقایسه رفتار خوردگی نمونه های فولادی پوشش داده شده و بدون پوشش انجام گرفت. نتایج حاکی از تشکیل پوشش شیشه بدون ترک و یکنواخت به وسیله روش سل- ژل بر روی زیر لایه فولادی بود. آزمون FTIR تشکیل لایه آپاتیت را بر روی پودر شیشه زیست فعال تاییدکرد که این خود نشانی از زیست فعالی شیشه ساخته شده بود. همچنین ملاحظه شد که در شیشه هایی که بالاتر از دمای 900 درجه سانتی گراد عملیات حرارتی شده بودند، فاز لارنیت (Ca2SiO4) تشکیل شده بود. پوشش، مقاومت خوردگی زیر لایه را بهبود داد و چگالی جریان خوردگی در نمونه های پوشش دار کمتر از نمونه های بدون پوشش بود. پوشش شیشه زیست فعال اعمال شده به روش سل- ژل می تواند از یکسو با کاهش آزاد شدن یون های فلزی، زیست سازگاری کاشتنی فلزی مصرفی در بدن را بهبود دهد و از طرف دیگر با توانمندی بالقوه خود منجر به ترویج رشد استخوان و هم بندی با آن گردد.

در این پژوهش اهمیت چندلایه های الیافی–فلزی به عنوان نسل نوین مواد مهندسی با ویژگی هایی همچون استحکام بالا، شکل پذیری مناسب و مقاومت مطلوب در برابر آسیب بررسی شده است. این ساختارها به دلیل عملکرد ترکیبی فلز و کامپوزیت، در صنایع دریایی و هوافضا کاربرد گسترده ای دارند. سه نوع چندلایه شامل گلر، بارال و یک نمونه ترکیبی شیشه/بازالت–آلومینیوم با آرایش ثابت FML 5-3/2 ساخته شدند. لایه های فلزی از آلومینیوم آلیاژ 5052-H32 و لایه های کامپوزیتی از الیاف شیشه، بازالت و ترکیب شیشه/بازالت در زمینه رزین وینیل استر تهیه گردیدند. به منظور ارزیابی رفتار مکانیکی، آزمون های کشش، خمش و ضربه سرعت پایین در سه سطح انرژی انجام شد. نتایج نشان داد گلر بیشترین استحکام کششی با 315 مگاپاسکال را داشته و بارال با 281 مگاپاسکال رفتار تردتری از خود نشان داد، در حالی که نمونه ترکیبی با 287 مگاپسکال عملکرد میانی ارائه کرد. در خمش، تنش بیشینه برای گلر 285، بارال 250 و نمونه ترکیبی 227 مگاپاسکال به دست آمد. در آزمون ضربه نیز جذب انرژی عمدتاً ناشی از تغییر شکل پلاستیک آلومینیوم و جدایش بین لایه ای بود. به کارگیری رزین وینیل استر به جای اپوکسی رایج و استفاده از آلیاژ آلومینیوم 5052-H32 همراه با نمونه ترکیبی شیشه/بازالت، مسیری متفاوت از رویکردهای مرسوم ایجاد کرده است که مقایسه نتایج نشان می دهد این انتخاب ها نقش قابل توجهی در تغییر رفتار مکانیکی و ظرفیت جذب انرژی دارند.

در این پژوهش تحقیقاتی؛ از روش آلیاژسازی مکانیکی به همراه تف جوشی پسین به منظور تولید و فرآوری مکس فازهای پایه زیرکونیم با ریزساختار نانوکریستالی بهره گرفته شده است. برای نیل به این مقصود؛ مقادیر مشخصی از ترکیبات عنصری با خلوص بالای اولیه با نسبت شیمیایی مشخص شامل هیدرید زیرکونیم، آلومینیم و گرافیت در دستگاه با انرژی بالای آسیاب مکانیکی سیاره ای برای مدت زمان های مشخص (5، 10، 20، 40 و 60 ساعت) تحت فرآیند خردایش و آسیاب قرار داده شد. ترکیبات فرآوری شده با استفاده از طیف سنجی پرتو ایکس (XRD)، مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آزمایشات سختی سنجی مورد مطالعه واقع شد. نتایج آزمایشگاهی مشخص ساخته است که پس از 40 ساعت آسیاب؛ مکس فاز Zr2AlC با اندازه بلوریت پایین تر از 25 نانومتر و سختی قابل ملاحظه 971 ویکرز پدیدار می گردد. همچنین با افزایش زمان آسیاب کاری مورفولوژی ذرات تولید شده از حالت لایه ای به کروی تغییر می یابد. تف جوشی پودرهای آسیاب شده برای مدت زمان 2 ساعت و در دمای 1300 درجه سانتی گراد، پیدایی مکس فازهای Zr3AlC2 و Zr4AlC3؛ رشد دانه و افزایش اندازه بلوریت و همچنین رهایش کرنش های داخلی را به دنبال خواهد داشت. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص می گردد که فرآیند به کار گرفته شده (آسیاب مکانیکی و تف جوشی)، روشی سودمند، مقرون به صرفه و پر بازده برای تولید مکس فازهای پایه زیرکونیم با ساختار نانومتری و مورفولوژی همگن به شمار می رود.

نانو کامپوزیت همگن شیشه-سرامیک کلسیم فسفاتی/ زیرکونیم پایدار شده توسط ایتریم با استفاده از روش سل-ژل تهیه گردید. تاثیر مقادیر مختلف زیرکونیم بر روی ریزساختار نانوکامپوزیت تولید شده مورد بررسی قرار گرفت. بعد از عملیات حرارتی شیشه تولید شده به روش سل-ژل در دمای 700oC، فاز هیدروکسی آپاتیت با اندازه دانه ایی در محدوده نانومتر تشکیل شده است. با افزایش مقدار زیرکونیم و تعویض یونی زیرکونیم با کلسیم، حجم سلول واحد هیدروکسی آپاتیت افزایش می یابد. همچنین با افزایش مقدار افزودنی مقدار فاز کریستالی نیز افزایش یافته است.

در این پژوهش، برای افزایش بازده الفین های سبک، بارگذاری عناصر سریم و زیرکونیم بر روی HZSM-5 به روش تلقیح مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیست ها به کمک 2 و 8 درصد وزنی از عناصر سریم و زیرکونیم ساخته شدند. به منظور تعیین دقیق مشخصات، کاتالیست ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف پراش اشعه ایکس (XRD)، جذب و دفع هم دمای نیتروژن (BET) و دفع به روش برنامه ریزی دمایی (NH3-TPD) آنالیز شدند. آزمون راکتوری کاتالیست ها برای شکست نفتا، در یک راکتور بستر ثابت در دمای 650oC و 700oC نسبت بخار به هیدروکربن 0.5 g/g و WHSV برابر 60 h-1 انجام شد. کاتالیست با بارگذاری 2% وزنی زیرکونیم به دلیل داشتن اسیدیته متوسط، بهترین بازده را در تولید الفین های سبک از خود نشان داد.

در این پژوهش تاثیر افزودن الماس (در اندازه نانو) بر ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت های فوق دما بالای دی بورید زیرکونیم تقویت شده با 25 درصد حجمی کاربید سیلیسیم بررسی شد. بدین منظور، کامپوزیت دی بورید زیرکونیم-کاربید سیلیسیم (به عنوان نمونه شاهد) و نمونه های دارای مقادیر مختلف از افزودنی نانو الماس (1، 2 و 3 درصد وزنی فاز زمینه) به روش تف جوشی پلاسمای جرقه ای ساخته شدند. فرآیند تف جوشی پلاسمای جرقه ای در دمای 1900 درجه سانتی گراد به مدت زمان هفت دقیقه و با اعمال فشار 40 مگاپاسکال به انجام رسید. افزودن نانو الماس تا میزان دو درصد وزنی، تاثیر چندانی بر فرآیند چگالش نداشت زیرا نمونه شاهد و نمونه های دارای یک و دو درصد وزنی نانو الماس به چگالی نسبی 100 درصد نزدیک شدند ولی چگالی نسبی نمونه حاوی سه درصد وزنی نانو الماس به زیر 99 درصد افت پیدا کرد. سختی نمونه شاهد 5/19 گیگاپاسکال و سختی نمونه های دارای 1، 2 و 3 درصد وزنی نانو الماس به ترتیب 4/23، 7/24 و 2/22 گیگاپاسکال سنجیده شد. هر سه نمونه تقویت شده با نانو الماس، سختی بیشتری نسبت به نمونه شاهد داشتند ولی نمونه تقویت شده با سه درصد وزنی نانو الماس، اندکی دچار افت شد. چقرمگی شکست نمونه ها با افزایش میزان نانو الماس به شکل خطی از 3/4 مگاپاسکال جذر متر برای نمونه شاهد تا 8/5 مگاپاسکال جذر متر برای نمونه دارای سه درصد وزنی نانو الماس افزایش یافت. فرآیند تف جوشی از نوع واکنشی بود زیرا بخشی از افزودنی نانو الماس به هنگام فرآوری به فاز گرافیت دگرگون شد و بخشی دیگر از آن ضمن احیای ناخالصی های اکسیدی سطح مواد اولیه به فازهای کاربید زیرکونیم و کاربید بور تبدیل گشت.