نام پژوهشگر: محمد ابراهیم بحرالعلوم

تولید پودر مس در ابعاد نانومتری به روش الکتروشیمیایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1388
  فردین خداپرست کازرونی   محمدجعفر هادیانفرد

ساخت و بررسی خواص نانو مواد، به علت خواص منحصر به فرد آنها و اهمیتی که در فن آوری های پیشرفته دارند، در سال های اخیر مورد توجه روز افزون قرار گرفته است. در این تحقیق از فرایند رسوب دهی الکتریکی در حضور آلتراسونیک برای ساخت نانوذرات مس بهره گرفته شد. با این انگیزه روش دو الکترود با تنظیم جریان به کار گرفته شد که در آن از یک ورقه از جنس مس به عنوان آند مصرفی و یک ورقه از جنس فولاد زنگ نزن به عنوان کاتد استفاده شد. حمام الکترولیتی حاوی یک سورفکتنت کاتیونی ¬بود و از دو نوع مختلف، نوع اول شامل یون های مس از پیش حل شده در حمام و نوع دوم بدون این عامل ¬بود. در هر دو حمام نانوذرات مس با متوسط ابعاد کمتر از nm 100 حاصل شد. مورفولوژی ذرات به دست آمده از هر دو حمام با استفاده از تصاویر tem مورد بررسی قرار گرفت. دیده شد که مورفولوژی ذرات در حمام نخست به صورت کثیرالوجوه و در حمام دوم نانوذرات به صورت میله¬های دراز است. نانوذرات مس از نظر حساس بودن در مقابل اکسید شدن در هوا معروف می¬باشند. آنالیز تفرق اشعه x برای مطالعه اکسید شدن نانوذرات مورد استفاده قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ های الکترونی روبشی و عبوری برای بررسی مورفولوژی و ابعاد ذرات استفاده شد. همچنین از دستگاه آنالیز ابعاد ذرات با استفاده از اشعه لیزر (lpsda) برای تعیین ابعاد ذرات استفاده شد. روش آنالیز تفرق الکترونی ناحیه انتخاب شده (sad) برای تعیین ساختار بلوری و بررسی اکسید شدن ذرات به کار گرفته شد.

بررسی اثر ذرات زیر میکرونی رس اصلاح شده به عنوان ممانعت کننده در رنگ های صنعتی برای افزایش مقاومت به خوردگی فولاد کربنی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1388
  علی سینا طلوعی   محمد ابراهیم بحرالعلوم

تحقیق حاضر در مورد راهکاری جهت تقویت مقاومت به خوردگی پوشش اپوکسی می باشد. یک روش ، افزودن نانو ذرات رس به رزین اپوکسی ، می باشد. در صورتی که اگر نانو رس با یک ماده اصلاح کننده همراه شود ، کارائی بهتری خواهد داشت. اگر این اصلاح کننده نقش ممانعت کنندگی داشته باشد ، عملکرد نانو رس بهبود یافته و پوشش نقش حفاظت کنندگی بهتری خواهد داشت. بدین منظور در این پروژه از اوره به عنوان ممانعت کننده و همراه با درصدهای متفاوت نانو رس در رزین اپوکسی استفاده شد. پس از اعمال پوشش بر روی ورقه های فولاد کربنی ، تست های اندازه گیری پتانسیل ، پلاریزاسیون ، امپدانس و غوطه وری نمکی انجام شدند. نتایج بدست آمده در محلول nacl ،5/3 درصد وزنی در دمای محیط و شرایط ساکن و محلول nacl ،5/3 در دمای c °80 ، حاکی از بهبود خواص حفاظتی پوشش اپوکسی همراه با درصد بهینه ای از رس اصلاح شده ، در مقایسه با اپوکسی خالص بودند. این درصد بهینه برای نمونه های موجود در محلول nacl ،5/3 درصد وزنی ، 3 درصد وزنی رس اصلاح شده و برای نمونه های موجود در محلول nacl ،5/3 درصد وزنی در دمای c °80 ، 2-1 درصد وزنی رس اصلاح شده به دست آمد.

مقایسه خواص گچ میکرونیزه همراه با سبوس برنج و گچ میکرونیزه همراه با خاک اره
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1388
  رکسانه سلطانی   محمد ابراهیم بحرالعلوم

این پایان نامه نتایج تحقیقات انجام شده بر روی دو مخلوط جدید به نام های کامپوزیت گچ-سبوس برنج و گچ-خاک اره را نشان می دهد و به مقایسه خواص آن دو می پردازد . این بررسی نشان می دهد که خاک اره و سبوس برنج قابلیت مخلوط شدن با گچ را دارند و پانل های جدید می تواند توسط این مخلوط سازی در درصد های وزنی متفاوت ساخته شود . خواص مکانیکی کامپوزیت های گچ-خاک اره و گچ-سبوس برنج اندازه گیری شده است . میزان جذب رطوبت ، جذب آب ، دانسیته ، زمان گیرش ، مقاومت فشاری و خمشی ، آنالیز شیمیایی به روش ذوب قلیایی و تفرق اشعه ایکس بدست آورده شده است. بر اساس مقاوت فشاری و خمشی نمونه ها این نتیجه بدست آمد که مقاومت این مخلوط ها در مقایسه با گچ میکرونیزه خالص کاهش یافته است . این مواد کامپوزیتی جدید جهت استفاده در ساخت پانل های گچی غیر باربر جهت جداسازی محوطه داخلی ساختمان و سقف های پیش ساخته پیشنهاد می گردند .

بررسی تهیه پودرهای گارنت ییتریم – آهن با جانشینی گالیم به کمک فرایند مکانوشیمیایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1390
  محمد علی کرمی   هومان شکراللهی

در این پژوهش تأثیر فرایند مکانوشیمیایی در سنتز پودر گارنت ییتریم آهن (yig) از مخلوط پودرهای y2o3/?-fe2o3 و همچنین تأثیر جانشینی گالیم (ga) و عملیات حرارتی روی خواص مغناطیسی این فریت مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی مورفولوژیکی و ساختاری به ترتیب به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و پراش اشعه x (xrd) صورت گرفت. فعالیت حرارتی بوسیله آنالیز حرارتی افتراقی (dta) اندازه‏گیری شد. خواص مغناطیسی به کمک مگنتومتر نمونه مرتعش (vsm) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که آسیاکاری پرانرژی منجر به تشکیل فاز گارنت نمی‏شود و حتی دمای تشکیل آن را کاهش نمی‏دهد. علاوه بر این، مقداری فاز ارتوفریت می‏تواند در طی فرایند آسیاکاری تشکیل شود. همچنین، جانشینی ga منجر به کاهش آهنربایش اشباع می‏شود. با این حال، کوئنچ نمونه از دمای oc 1250، از روند کاهش آهنربایش اشباع می‏کاهد.

تولید پوشش نانوکامپوزیتی ni-zn-p/nano sic به روش آبکاری الکتریکی و بررسی خواص آن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1390
  سارا پولادی   محمد ابراهیم بحرالعلوم

در این تحقیق ابتدا پوشش های آلیاژی ni-zn و ni-zn-p پایه نیکلی با استفاده از روش آبکاری الکتریکی و از حمام اسیدی بر روی ورق فولادی، پوشش داده شد. تر کیب شیمیایی و مورفولوژی سطح ای پوشش ها مورد مطالعه قرار گرفت. میزان میکروکرنش پوشش ها نیز به کمک گراف x-ray diffraction تعیین شد.مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی و نتایج آنالیز x-ray diffraction نشان داد میزان ترک و میکرو کرنش در پوشش با افزایش درصد وزنی فسفر در پوشش کاهش یافته است. عملکرد خوردگی پوشش های آلیاژی ni-zn و ni-zn-p بر روی ورق فولاد کم کربن بوسیله طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و تست تافل مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد با وارد شدن فسفر به پوشش و افزایش درصد وزنی آن، مقاومت به خوردگی پوشش افزایش می یابد. پوشش های نانوکامپوزیتی ni-zn-p/nano sic ب اضافه کردن نانوذرات sic به حمام آبکاری پوشش آلیاژی ساخته شد. میکروساختار، میکروکرنش، زبری سطح، سختی، مقاومت به سایش و خوردگی پوشش های نانوکامپوزیتی بررسی گردید.

بررسی امکانپذیری اعمال پوشش چند لایه نیتروکربوره/ منیزیم/ هیدروکسی آپاتیت بر فولاد ضدزنگ آستنیتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مواد 1389
  تایماز جوزقی   محمد ابراهیم بحرالعلوم

چندین سال است که از فولاد ضدزنگ 316ال در ساخت کاشت های پزشکی استفاده می شود. در این پژوهش، به منظور بهبود خواص سطح این آلیاژ، چندین لایه پوشش بر روی آن اعمال شده است. در ابتدا، نمونه هایی از این آلیاژ توسط تکنیک در حمامی که بهینه شده بود، نیتروکربوره شد و ساختار پوشش و مقاومت به خوردگی در محلول رینگر، که شبیه ساز محیط بدن است، اندازه گیری شد. در مرحله بعد، پوششی از منیزیم بصورت عنصری بر روی فولاد ضدزنگ 316ال نیتروکربوره شده، توسط تکنیک پوشش دهی از بخار اعمال شد. ساختار سطحی این پوشش نیز بررسی گردید. سپس، یک لایه هیدروکسی آپاتیت بر روی نمونه ها، با استفاده از تکنیک پوشش دهی الکتروفورتیک در شرایط بهینه، اعمال شد. ساختار سطحی و مقاومت خوردگی این پوشش نیز در محلول رینگر بررسی شد. در نهایت نمونه های فولاد ضدزنگ 316ال که دارای سه لایه پوشش نیتروکربوره، منیزیم و هیدروکسی آپاتیت بودند، به مدت دو هفته در محلول رینگر قرار گرفتند و بعد از این مدت، محلول رینگر توسط تست طیف سنجی جذب اتمی، برای بررسی تغییر غلظت منیزیم و کلسیم در آن مطالعه شد. نتایج به دست آمده نشان داد که مقاومت خوردگی فولاد ضدزنگ 316ال در اثر پلاسمایی بهبود پیدا کرده است. منیزیم به صورت عنصری و به همراه اکسید آن، بر سطح منحصر به فرد به دست آمده از نیتروکربوره کردن الکترولیتی، نشانده شد و زبری سطحی همچنان باقی ماند. هیدروکسی آپاتیت روی این سطح ناصاف نشانده شد و مقاومت خوردگی آن بهبود یافته است. همچنین غلظت منیزیم در محلول رینگری که نمونه ها در آن قرار داده شده بود، افزایش یافته که نشان دهنده عبور این ماده از لایه پوشش هیدروکسی آپاتیت است. نتایج طرق اشعه ایکس نیز نشان دهنده حضور ترکیبی از منیزیم در پوشش هیدروکسی آپاتیت است. این نتایج، بیان کننده بهبود خواص کاشت های فولاد ضدزنگ 316ال است که این پوشش ها روی آن عمل شده است.

مقایسه عملیات حرارتی و پوشش کروم برای کاهش سایش در ابزار و ماشین آلات کشاورزی خاکورز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1390
  سید امیر ابطحی   محمد ابراهیم بحرالعلوم

سایشی که برقطعات ماشین های کشاورزی در اثر عملیات خاک ورزی ایجاد می شود باعث ایجاد مشکلات و مسائل زیادی از جمله هزینه های گزاف مالی می گردد. در این رساله وضعیت سایشی فولاد ck45 در نمونه های ساده، عملیات حرارتی داده شده، پوشش کروم دار و پوشش کروم دار عملیات حرارتی داده شده، مورد مطالعه قرا گرفت. برای انجام تست سایش از دستگاه آزمایش astm موجود در بخش مهندسی مواد دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز به نام " چرخ لاستیکی - ماسه خشک " که در آن شرایط تراشندگی خشک و تنش کم شبیه سازی شده، استفاده گردید. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که افزایش سختی باعث افزایش مقاومت سایشی شده ولی در مقایسه نمونه پوشش دار و پوشش دار عملیات حرارتی شده این موضوع همیشه صادق نمی باشد. در انجام آزمایشات سایشی نمونه پوشش کروم دار و همچنین پوشش کروم دار مورد عملیات حرارتی مقاومت سایشی بیشتری نسبت به نمونه عملیات حرارتی داده شده دارد. همچنین نتایج نشان می دهد که نمونه عملیات حرارتی داده شده مقاومت سایشی بیشتری نسبت به نمونه ساده فولادی دارد. فاکتورهایی نظیر سختی و اندازه دانه ساینده و بار و همچنین تاثیر دور چرخ لاستیکی بر مقاومت سایشی نمونه ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتیجتاً ماسه های دانه درشت تر در مقایسه با ماسه های دانه ریزتر کاهش وزن بیشتری را در آزمایشات تست سایش ایجاد نموده و افزایش بار نیز باعث افزایش سایش بیشتر گردیده است. همچنین افزایش دور چرخ لاستیکی نیز باعث کاهش وزن بیشتر شده است. آثار سایشی بر سطوح مواد با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی مورد مطالعه قرار گرفت که مشخص گردید نمونه پوشش کروم دار و نمونه پوشش کروم دار مورد عملیات حرارتی، مقاومت سایشی بالاتری داشته و همچنین نمونه فولاد مورد عملیات حرارتی، مقاومت سایشی بالاتری نسبت به نمونه ساده فولادی ck45 از خود نشان داده است.

مطالعه رفتار خوردگی نانو کامپوزیت al/al2o3 درآب دریا و مقایسه با زمینه بدون ذرات نانو al2o3
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1391
  صدیقه یوسفی   سیروس جوادپور

کامپوزیت های زمینه آلومینیومی(amcs) از مرسوم ترین کامپوزیت های زمینه فلزی است. از آنجایی که کامپوزیت های زمینه آلومینیومی کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلف و محیط های خورنده دارد، لازم است این مواد مقاومت خوبی نیز در این محیط ها از خود نشان دهد. در این پژوهش اثر افزودن ذرات تقویت کننده نانو و میکروآلومینا با درصدهای وزنی مختلف بر روی خوردگی کامپوزیت در محیط 5/3 درصد وزنی کلرید سدیم و در دمای محیط مورد مطالعه قرار گرفت. در این تحقیق از کامپوزیت های تهیه شده به روش متالورژی پودر استفاده شد. از پودرهای آلومینیوم (محصول شرکت متالورژی پودر خراسان) با اندازه متوسط 45 میکرومتر، پودر میکرو آلومینا با اندازه متوسط 3/0 میکرومتر(محصول شرکت ampco)، پودر نانو آلومینا با اندازه متوسط 35 نانومتر(محصول شرکت (nanostructured & inc amorphous materials) استفاده گردید. آسیاب سایشی با گلوله های فولادی به قطر 5 میلی متر جهت مخلوط کردن پودرها و دستگاه پرس هیدرولیک 20 تنی (با اعمال نیروی 140 مگا پاسکال) جهت فشرده سازی نمونه ها مورد استفاده قرار گرفت. محصول این قسمت نمونه های استوانه ای به قطر 27 میلی متر و ارتفاع 15 میلی متر بود. به منظور چگالش بیشتر این نمونه ها از روش اکستروژن گرم(در دمای 600 درجه سانتی گراد و به مدت 1 ساعت) استفاده، و با این روش دو نوع کامپوزیت ساخته شد. کامپوزیت تقویت شده با ذرات آلومینای 35نانویی با درصد وزنی 2،6، 8، 10% و کامپوزیت تقویت شده با ذرات نانو(35 نانومتری) و میکرو(3/0میکرومتری) آلومینا که میزان تقویت کننده در همه نمونه ها 10% ثابت و پارامتر متغیر نسبت ذرات میکرو:نانو و با نسبت های وزنی 0:10 (میکرو : نانو) ،2:8، 3:7، 4:6، 6:4 می باشد. طی عملیات اکستروژن قطر نمونه های اکسترود شده کامپوزیت تقویت شده با ذرات نانویی از 27 میلی متر به 10 میلی متر(نسبت اکستروژن 3/7) و قطر نمونه های تقویت شده با مخلوط نانو و میکرو از 27 به 6 میلی متر(نسبت اکستروژن3/20) کاهش یافت. بطور کلی کامپوزیت هایی با نسبت های وزنی 0:10 (میکرو :نانو) ، 2:8 ، 3:7 ، 4:6 ، 6:4، 2:0، 6:0، 8:0و 10:0 تهیه شد. آماده سازی نمونه ها به صورت مراحل زیر انجام شد. - آنیل نمونه های تهیه شده در 350 درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت - برش میله های آنیل شده به قطعات استوانه ای شکل با سطح مقطع 35/0-8/0 سانتی متر مربع - لحیم سیم مسی به یک طرف و تثبیت آن با چسب حرارتی - مانت کردن نمونه ها با رزین آکریل -سمباده زدن با کاغذ سمباده sic و مش های1000،800،600،400جهت تست های خوردگی - سمباده وپولیش با خمیر الماسه 3میکرونی مطالعات ریزساختاری - تهیه محلول . آزمایش های خوردگی بوسیله یک سیستم الکتروشیمیایی مدل µautolab type3 و در محلول 5/3% وزنی کلرید سدیم به عنوان محیط خورنده، انجام گرفت. آزمایش ها در یک سل شیشه ای سه الکترودی با الکترود کار و الکترود مرجع ag/agcl و الکترود کمکی از جنس پلاتین و با استفاده از آزمون های پتانسیودینامیک در محدوده تافل و سیکلی و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی انجام شد. نتایج نشان داد که دانسیته جریان و پتانسیل خوردگی آلومینیوم با اضافه شدن 10% وزنی ذرات میکرو آلومینا افزایش می یابد و با جایگزین کردن ذرات نانوئی به جای ذرات میکرونی و بخصوص با نسبت 4:6 شرایط بهتری از نظر مقاومت به خوردگی حاصل می شود. بررسی کامپوزیت های تهیه شده با ذرات نانوئی با نسبت های 2:0، 6:0، 8:0 و 10:0 نیز نشان از بهبود مقاومت به خوردگی در نمونه 8:0 داشت. کاهش تخلخل و اتصال بهتر بین زمینه و تقویت کننده در کامپوزیت های تهیه شده با تقویت کننده های نانویی نسبت به ذرات میکرونی علت این بهبود در مقاومت می باشد. توزیع ذرات تقویت کننده کامپوزیت، قبل از قرار گرفتن در محلول، بوسیله میکروسکوپ الکترونی (sem) بررسی شد. تصویر سطح کامپوزیت خورده شده بعد از خوردگی بوسیله میکروسکوپ الکترونی و نوری مورد مطالعه قرار گرفت.

بررسی امکان ساخت و بهینه سازی عوامل موثر بر تولید نانوکامپوزیت apatite/ag-tio2
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1391
  علی طهاری   بابک هاشمی

با صنعتی شدن و رشد جمعیت در نقاط مختلف جهان، تصفیه آب به یکی از ضروری ترین نیازهای بشر تبدیل گشته است. این موضوع با ظهور فناوری نانو بیش ازپیش مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مهمترین گروه از مواد مورد استفاده در فرآیندهای تصفیه آب، نانوکامپوزیت های ساخته شده بر پایه مواد فوتوکاتالیستی است. این نانوکامپوزیت ها علاوه بر خواص فوتوکاتالیستی به منظور انجام عملیات تصفیه آب بهتر، به خواص دیگری همچون جذب یون های سنگین و خاصیت آنتی باکتریال نیز وابسته هستند. در این تحقیق امکان ساخت و بهینه سازی عوامل موثر بر تولید نانوکامپوزیت apatite/ag-tio2 و اندازه گیری خواص فوتوکاتالیستی آن مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نانوکامپوزیت ذکر شده با روشی مشابه "روش بیومیمتیک" در نسبت های مختلف tio2 به hap ؛ 4 به 1، 10 به 1، 20 به 1، 30 به 1 و 40 به 1 در غیاب و در حضور نقره تولید گردید. جهت بررسی خواص ساختاری این نانوکامپوزیت از آنالیزهای اشعه x و edx و جهت بررسی مورفولوژی سطح از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. همچنین از بررسی میزان تخریب نوری ماده شناساگر(متیلن آبی) جهت بررسی خواص فوتوکاتالیستی کامپوزیت تولید شده استفاده شد. نتایج آنالیز اشعه x بیانگر حضور فازهای آناتاز و روتایل از ماده tio2 و فاز هیدروکسی آپاتایت می باشد. همچنین حضور نقره در نانوکامپوزیت با بررسی آنالیز edx مشهود گردید. از سوی دیگر نتایج مربوط به بررسی میزان تخریب نوری ماده شناساگر، حاکی از وجود محدوده بهینه پودر تولید شده با نسبت tio2 به hap؛ 20 به 1 تا 30 به 1 با بهترین خاصیت فوتوکاتالیستی بود. در پایان نیز با بررسی سینتیک واکنش های تخریب نوری ماده شناساگر، مرتبه واکنش ها؛ درجه اول تشخیص داده شد و نرخ تجزیه واکنش min-1 008/0 محاسبه گردید.

تهیه ذرات سرامیکی زیر میکرونی از چوب ذرت و بررسی امکان ساخت نانوفیلتر از این نوع سرامیک ها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مواد 1391
  فاضله غفرانی   محمد ابراهیم بحرالعلوم

در تحقیق حاضر در وهله اول ذرات سرامیکی ازچوب ذرت به روش حرارتی استخراج شد و به روش آسیاکاری مکانیکی به ذراتی نانوساختار با اندازه زیرمیکرونی تبدیل گشت. سپس خواص آن توسط تکنیک های مختلف آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین سیلیکای موجود در سرامیک چوب ذرت، به روش شیمیایی استخراج شد. در مرحله بعد به منظور بررسی امکان تولید نانوفیلتر از این ذرات، ابتدا نگهدارنده های قرص مانندی به روش پرسکاری در چند فشار مختلف تهیه شد و پس از سینترینگ در دماهای متفاوت، بهترین غشا جهت تهیه نانوفیلتر انتخاب گشت. با روش سل ژل حفرات نگهدارنده کاهش یافت ولی به اندازه مورد نظر نرسید و اگر سل ژل زمان بیشتری ادامه می یافت حفره ها را به طور کامل می پوشاند و خاصیت فیلتراسیونی آن را از بین می برد. در نهایت تست های نفودپذیری و درصد جدایش مواد جامد از آب عبور داده شده از فیلتر تهیه شده انجام گشت. در تحقیق حاضر علاوه بر ارزان تهیه شدن ماده اولیه فیلتر، سرامیکی با ارزش از مواد زائد کشاورزی با روشی ساده و سرعت بالا استخراج گشت.

ارزیابی بیوسرامیک های هیدروکسی آپاتیت / شیشه و مطالعه ساختار و خواص آن ها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی موادو متالورژی 1391
  زهرا یزدان پناه   بابک هاشمی

هیدروکسی آپاتیت (hap) به دلیل داشتن خصوصیات ویژه، کاربردهای متنوعی پیدا نموده است و می تواند از منابع طبیعی همچون استخوان گاوی تولید شود. این ماده به تنهایی دارای خواص مکانیکی مناسبی نمی باشد، از این رو بخش عظیمی از تحقیقات بر روی کامپوزیت های حاوی آن انجام گرفته است. در این پروژه کامپوزیت hap با درصدهای وزنی مختلف شیشه سودالایم (%5-0) به روش متالورژی پودر ساخته شده و در دماهای مختلف ( 1200-800) سینتر گردید و نهایتا خواصی از جمله دانسیته، میکروسختی، استحکام فشاری، رفتار سایشی و زیست فعالی نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در درصد مشخصی از افزودنی شیشه، افزایش دمای سینترینگ باعث افزایش چگالی و سختی نمونه ها می شود. در حالیکه در درصدهای بالاتر از افزودنی شیشه دانسیته و سختی نمونه ها کاهش پیدا می نمود. همچنین نتایج تست فشار نشان داد که افزایش درصد افزودنی شیشه باعث افزایش استحکام فشاری نمونه ها می شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) از نمونه های ساییده شده نشان داد که مکانیزم سایش خراشان می باشد. همچنین تصاویر sem گرفته شده از نمونه هایی که به مدت 20 روز در محلول شبیه سازی بدن (sbf) غوطه ور بودند، زیست فعالی و تشکیل رسوبات کلسیم فسفاتی را بر روی آن ها به خوبی نشان داد.

بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت زیست سازگار پلی متیل متاکریلات – هیدروکسی آپاتیت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی موادو متالورژی 1391
  مریم فرجام فر   محمد ابراهیم بحرالعلوم

کامپوزیت‏های پلیمری بطور همگام با فلزات، می‏توانند برای ساخت کاشتنی‏های ارتوپدی مانند ساخت مفاصل مصنوعی، صفحات ثابت‏کننده شکستگی‏های استخوان و یا پروتزهای زانو، مورد استفاده قرار گیرند. پلی متیل متاکریلات (pmma) پلیمر بسیار پرمصرفی است که به عنوان سمنت استخوانی و برای ثابت نگه داشتن ایمپلنت‏های ارتوپدی به اسکلت به کار گرفته می‏شود. به علت محدود بودن خواص مکانیکی آن و ضعیف بودن سازگاری آن با استخوان، تحقیقات متعددی بر روی کامپوزیت زمینه pmma تقویت شده با هیدروکسی آپاتیت (ha) که یکی از متداول‏ترین کامپوزیت‏های مورد استفاده در کرانیوپلاستی می‏باشد، صورت گرفته است. در تحقیق حاضر برای بررسی خواص مکانیکی و حرارتی کامپوزیت زیست سازگار pmma/ha، نمونه های کامپوزیتی با درصد های وزنی0، 5، 10 و 15 ازha تهیه شد. برای تهیه این کامپوزیت‏ها از ha بدست آمده از روش خاکستر استخوان، که در تحقیقات گذشته کمتر مورد توجه قرار گرفته بود، استفاده شد. برای بررسی اثر ha حاضر بر روی خواص مکانیکی، روند تغییر شکل و مکانیزم شکست و همچنین رفتارهای حرارتی pmma، آزمون‏ : کشش با نرخ کرنش‏های متفاوت، ارزیابی میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی(sem ) و ارزیابی حرارتی با استفاده ازtga و dsc بر روی نمونه‏ها انجام شد. نتایج بدست آمده نشان داد که افزودن ha به پلیمر مذکور و همچنین افزایش درصد وزنی آن، باعث کاهش استحکام کششی، کاهش مدول کششی و کاهش در میزان چقرمگی در نمونه‏ها شد. افزایش درصد ha همچنین باعث افزایش حساسیت نمونه‏ها به نرخ کرنش شد. مقدار انرژی فعال‏سازی (?h) لازم جهت نوسان زنجیره‏ها و همچنین حجم فعال زنجیره‏ها (v*) در آزمون کشش، با افزایش در صد وزنی ha کاهش یافت. مکانیزم شکست pmma در آزمون کشش کریزینگ بود که کامپوزیت کردن این پلیمر با ha و همچنین افزودن درصد وزنی ha باعث کم شدن چگالی کریزها و متمرکز شدن آنها در اطراف ذرات ha شد اما در کل نوع مکانیزم شکست را تغییر نداد. افزودن ha به pmmaهمچنین باعث افزایش مقاومت حرارتی و افزایش دمای شروع تخریب در pmma شد.

مقایسه خواص بتن همراه با پودر سنگ آهک با بتن بدون پودر سنگ آهک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی و علم مواد 1392
  افسانه حق بین   محمد حسین شریعت

در این تحقیق آزمایش هایی جهت بررسی اثر پودرسنگ آهک بر خواص بتن انجام شده است. به این منظور نمونه های بتن همراه با جایگزین 3، 5 و 7 درصد پودرسنگ آهک با بتن بدون مواد جایگزین مقایسه شد. ابتدا آزمایش هایی برای تعیین خواص فیزیکی و شیمیایی ماسه، شن و سیمان انجام گرفت و پس از مطابقت با میزان استاندارد، بتن های همراه با جایگزین پودر سنگ آهک و بدون پودر سنگ آهک ساخته شد. همچنین در سنین مختلف بتن میزان نفوذ آب، مقاومت فشاری، نفوذ تسریع شده یون کلرید، تعیین درصد کاهش وزن آرماتور در بتن و وزن مخصوص اشباع بتن در شرایط مختلف تعیین شد. نتایج نشان می دهد که میزان نفوذ آب و یون کلرید در بتن های همراه با جایگزین 3، 5 و 7 درصد پودر سنگ آهک نسبت به بتن بدون مواد جایگزین در سنین مختلف کمتر شده است. همچنین نفوذ آب، یون کلرید و درصد کاهش وزن آرماتور در بتن شامل 3 درصد پودر سنگ آهک کاهش بیشتری نسبت به بتن شامل 5 و 7 درصد پودرسنگ آهک و بتن بدون مواد جایگزین داشته است و در نتیجه باعث کاهش خوردگی بیشتر بتن می شود و از نظر فنی و اقتصادی بهینه می باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که بتن همراه با جایگزین 3 درصد پودر سنگ آهک نسبت به بتن بدون مواد جایگزین مقاومت فشاری بالاتری در سنین مختلف داشته است و به دلیل اثر پرکنندگی پودر سنگ آهک در بتن، وزن مخصوص بتن افزایش بیشتری داشته است.

نقش گروههای عاملی ساخارین در نانویی کردن (ریزکردن)دانه های پوشش نیکل تهیه شده به روش آبکاری الکتریکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی موادو متالورژی 1392
  سیده مهرناز حسن زاده شیرازی   محمد حسین شریعت

مواد با ساختار نانو خواص مکانیکی، فیزیکی، شیمیایی و الکتروشیمیایی متفاوتی را نسبت به ساختار معمول خود نشان می دهند. در همین راستا پژوهش های انجام شده در مورد خواص نانو بلورهای نیکل، خواص منحصر به فرد و بهبود یافته ای را نسبت به پلی کریستال های متعارف نیکل از جمله افزایش سختی، مقاومت در برابر سایش، افزایش براقیت و کاهش زبری نشان می دهد. برای تولید مواد با ساختار نانو از مواد افزودنی که به عنوان ریز کننده دانه عمل می کند استفاده شده است. ساخارین یکی از موادافزودنی است که در حمام آبکاری الکتریکی واتس در نقش ریز کننده دانه به حمام افزوده می شود. هدف از انجام این پروژه، بررسی مکانیسم عملکرد ساخارین به منظور بررسی نقش گروه های عاملی ساخارین در ریز کردن دانه و ایجاد خواص بهبود یافته در پوشش نیکل نانو ساختار می باشد. برای بررسی اثر گروه های عاملی ساخارین در ریز کردن دانه های پوشش نیکل سه ماده که گروه های عاملی نسبتا یکسانی با ساخارین داشتند انتخاب شد: بنزن سولفونیک اسید، بنزوتیازول و متیل سولفانامید و هرکدام از این مواد در فرآیند آبکاری الکتریکی نیکل به عنوان ماده افزودنی به حمام واتس افزوده شدند. پوشش های نیکل تولید شده تحت آنالیز x-ray diffraction قرار گرفتند و محاسبه اندازه متوسط دانه برای پوشش های نیکل تولید شده نشان داد حضور حلقه بنزن در ترکیبات ساخارین، بنزن سولفونیک اسید و بنزو تیازول باعث افزایش تمایل این مواد به حرکت از محلول الکترولیت به سطح الکترود شده و با مسدود کردن سطح الکترود باعث بهبود اندازه دانه های پوشش می شوند و پوشش هایی با اندازه دانه کمتر از 50 نانومتر ایجاد می کنند. نتایج حاصل نیز نشان داده است، حضور ترکیبات داراری حلقه بنزن که دارای گروه های قطبی ضعیف باشند باعث بهبود فرایند جذب شدن روی سطح الکترود می گردند و بنابراین اثر این مواد در کاهش اندازه دانه ها افزایش می یابد. به علاوه پوشش های نیکل نانو ساختاری که در حضور مواد افزودنی دارای اتم نیتروژن تولید شده اند دارای براقیت بیشتر نسبت به سایر پوشش ها هستند.

ساخت پوشش آبگریز بر روی دریچه مصنوعی قلب
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1392
  معصومه دریابر   سید مجتبی زبرجد

قلب انسان به عنوان یک عضو حیاتی بدن مانند یک پمپ عمل می کند. یک پمپ عضلانی قوی که وظیفه دارد خون پر از اکسیژن را به تمام نقاط بدن برساند. دریچه های قلب به دلایل گوناگون ممکن است به خوبی کار نکنند و ضرورت تعویض دریچه و استفاده از دریچه های مصنوعی قلب را در پی داشته باشند. میزان لخته شدن خون و جذب میکروب بر روی سطح دریچه های مصنوعی قلب یکی از معضلاتی است که همواره جامعه پزشکی با آن مواجه است. برای حل این مشکل، ایجاد یک سطح آبگریز یا فوق آبگریز بر روی دریچه مصنوعی قلب پیشنهاد شد. در این پژوهش با استفاده از روش سل-ژل، سل نانوذرات سیلیکای اصلاح شده به صورت درجا، تولید شد و خاصیت آبگریزی آن بعد از پوشش دهی این ترکیب بر روی دریچه مصنوعی قلب، مورد بررسی قرار گرفت. اندازه زاویه تماس آب با سطح دریچه پوشش داده شده برابر 120 درجه است که نسبت به حالت اولیه حدودا 2 برابر شده، و چسبندگی پوشش بر روی دریچه با توجه به استاندارد astm d 3359، برابر 4b است. نتایج بدست آمده از میکروسکوپ نیروی اتمی، کاهش زبری سطح را نشان می دهد. نتایج حاصل از آنالیز طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی بدست آمده از پوشش، تشکیل و توزیع یکنواخت نانوذرات کروی سیلیس و همچنین اصلاح سطح آنها به وسیله ترکیب سیلانی پرفلورو اکتیل تری اتوکسی سیلان را، به خوبی نشان می دهد.

تولید نانوذرات مس به روش شیمیایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1392
  محسن نهاوندی   محمد ابراهیم بحرالعلوم

نانوذرات مس یکی از پرکاربردترین نانومواد می باشد. هر چه میانگین اندازه ذرات کوچک تر و توزیع اندازه ذرات محدودتر باشد این نانوذرات اثر بهتری دارند. همچنین هر چه این ذرات ریزتر باشند در محلول پایدارتر می باشند که کلویید پایدار این ذرات نیز کاربرد فراوان دارد. روش های احیا شیمیایی نانوذرات از روش های ارزان قیمت و با قابلیت تولید انبوه می باشد. در این پایان نامه بر روی یکی از روش های احیا شیمیایی کار شده است که هدف به دست آوردن نانو ذرات پایدار مس در آب با میانگین اندازه ذرات کم و توزیع محدود می باشد. در این تحقیق مشخص شد که با احیا سولفات مس آبدار به وسیله فرمالدهید به نانوذرات مس با میانگین اندازه ذرات حدود 6 نانومتر و توزیع بین 3 تا 10 نانومتر می توان رسید که در این روش تغییر دما، هم زدن و التراسونیک بر آن بی تاثیر می باشد و افزایش ph باعث کلوخه ای شدن ذرات می شود.

بررسی ساخت زیست حسگر بدون آنزیم گلوکز بر پایه نانو ذرات اکسید مس و نانو لوله های کربنی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1393
  ژیلا امیرزاده   محمدحسین شریعت

از آنجا که اندازه گیری دقیق میزان گلوکز خون ساده ترین و موثرترین راه پیشگیری از آسیب های شدید بیماری دیابت است، لذا ساخت زیست حسگر گلوکز با حساسیت و دقت بالا و قیمت تمام شده پایین یکی از مهمترین اهداف پژوهشگران در دهه های اخیر بوده است که در سال های اخیر با پیدایش و توسعه روز افزون فناوری نانو، تکنولوژی ساخت انواع زیست حسگر نیز با رشد چشمگیری روبرو بوده است. با توجه به برتری های نسبی زیست حسگرهای بدون آنزیم گلوکز و خواص مناسب نانولوله های کربنی در انتقال الکترون و همچنین خواص الکتریکی مناسب و سازگاری پلیمرهای رسانا با مولکول های زیستی، در پژوهش حاضر از محلول هایی حاوی نانوذرات اکسید مس به عنوان اکسید کننده مستقیم گلوکز، نانو لوله های چند جداره کربنی و پلیمر رسانای پلی اتیلن دی اکسی تیوفین/ پلی استایرن سولفونات (pedot:pss) به منظور بهبود رسانایی و جریان ایجاد شده، بر روی الکترودهای گرافیتی و نیز الکترودهای مسی با روکش طلا استفاده شده است.

بررسی اثر نانو ذرات اکسید روی در ساخت رنگ های ضدخزه قابل کاربرد بر سطوح سازه های فلزی در محیط آب دریا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1394
  علی رضایی   محمود پاکشیر

چکیده ندارد.

بررسی خواص پوشش نیکل نانوساختار به عنوان یک جایگزین برای پوشش کروم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1387
  پوریا نجفی سیار   محمد ابراهیم بحرالعلوم

چکیده ندارد.

استفاده از خاکستر پوست برنج به عنوان ماده پرکننده (فیلر) رنگهای اپوکسی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1388
  محبوبه ازادی   محمد ابراهیم بحرالعلوم

از آنجا که فلزات همواره در محیط های مختلف مانند اتمسفر در معرض خوردگی و انهدام ناشی از آن می باشند، بنابراین محافظت از آنها توسط روش های متفاوت به عنوان امری ضروری و مهم تلقی می شود. استفاده از پوشش های آلی چون رنگ یکی از ارزانترین این روش ها محسوب می شود. معمولا در محیط های خورنده صنعتی به کار بردن انواع رنگ اپوکسی به دلایل داشتن خصوصیات مناسب توصیه می شود. با افزودن مواد سرامیکی مانند ذرات سیلیس و یا آلومینا به رنگ اپوکسی می توان خواص آن را بهبود بخشید. در این پروژه از خاکستر پوست برنج عملیات حرارتی شده به عنوان منبعی سرشار از سیلیس به رنگ اپوکسی سفید استفاده شده و تاثیر آن بر روی خصوصیات مختلف رنگ چون خواص فیزیکی (انعکاس نور و براقیت)، خواص مکانیکی (سایش و سختی) و خواص خوردگی بررسی گردید. برای اندازه گیری این خصوصیات از روش های متفاوت مانند روش پین روی دیسک برای سایش، روش امپدانس الکتروشیمیایی برای بررسی خوردگی و روش دو پروپ برای اندازه گیری براقیت استفاده شد. با افزودن خاکستر پوست برنج با ترکیبات متفاوت به میزان 10% و 20% وزنی میزان مقاومت رنگ به سایش و هم چنین سختی رنگ در برابر خراش افزایش قابل توجهی نسبت به رنگ اپوکسی خالص پیدا نمود. علاوه بر این، با اضافه کردن خاکستر پوست برنج میزان مقاومت پوشش رنگ در برابر نفوذ محلول خورنده نسبت به رنگ خالص افزایش می یابد، این افزایش مقاومت در محیط آب دریا بسیار چشمگیر تر از تغییرات در محیط اسیدی (اسید سولفوریک 2 مولار) می باشد. میزان براقیت در برابر نور در رنگ های حاوی خاکستر پوست برنج نیز نسبت به رنگ بدون این ماده کاهش می یابد.