هاردمتال های wc-co به دلیل دارا بودن دو خاصیت سختی و انعطاف پذیری بالا به صورت توأمان، از جایگاه ویژه ای در صنعت برخوردار هستند. اما مقاومت خوردگیِ کم محدودیت هایی برای کاربرد این مواد ایجاد می کند. کامپوزیت های جدید wc-feal-b از نظر رفتار سایشی و مکانیکی خواص بهتری نسبت به هاردمتال های تجاری wc با پایه ی کبالت از خود نشان داده اند و از این رو به عنوان کاندیدی مناسب برای جایگزینی هاردمتال های تجاری wc-co مطرح شده اند. برای بررسی کامل رفتار این دسته از کامپوزیت ها در این تحقیق رفتار خوردگی wc-feal-b با مقادیر مختلف بور در phهای مختلف شامل 1، 5/6 و 13 به ترتیب در محلول های یک نرمال 4so2h، 5/3 درصد nacl و یک مولار naoh مورد بررسی قرار گرفت. برای ساخت نمونه های کامپوزیتی (b-feal) %40 حجمی-wc، پودر اینترمتالیک و افزودنی بور و wc با اندازه دانه کاربید µm 69/0 تحت اتمسفر آرگون در دمای °c 1500 به صورت تک محوره با فشار mpa 20 پرس شدند. به منظور آنالیز سیستماتیک مکانیزم های خوردگی از روش های الکتروشیمیایی شامل طیف سنجی امپدانس و آزمون پلاریزاسیون تافل و هم چنین آنالیز محلول با استفاده از روش طیف سنجی با پلاسمای جفت شده ی القایی (icp) بهره گرفته شد. با توجه به نتایج به دست آمده ph نقش مهمی در شکل و میزان تأثیر یون های مختلف روی کامپوزیت های wc-feal-b ایفا می کند. در محلول اسیدی و خنثی فرایند خوردگی عمدتاً شامل انحلال fe از فاز بایندر است. در حالی که انحلال wc به صورت شیمیایی در ph قلیایی خود را نشان می دهد. تخریب عمدتاً در نتیجه ی انحلال انتخابی فازها (feal-b و یا wc) رخ می دهد. علت این امر ناتوانی این اجزا در ایجاد شرایط رویین است. برهم کنش ها بین دو فاز wc و feal-b به ایجاد زوج گالوانیکی بین این دو فاز منجر می شود در نتیجه ی این فرایند انحلال fe و al از فاز بایندر تشدید یافته و از خوردگی wc در کامپوزیت جلوگیری به عمل می آید. تأثیر دیگر، ایجاد واکنش های جداگانه ی آندی و کاتدی است. هم چنین در پی افزایش موضعی ph در نتیجه ی احیای کاتدی، انحلال شیمیایی wc تشدید می شود. این پدیده را آزمون icp نشان می دهد. بور تأثیر چشم گیری روی رفتار خوردگی ایجاد نمی کند اما روی نوع اجزای انحلالی موثر است. در بازه ی ph اسیدی و خنثی کامپوزیت های wc-feal-b در مقایسه با هاردمتال های wc-co از نظر رفتار خوردگی مقاومت کم تری از خود نشان می دهند اما در ph قلیایی رفتار این دو نوع کامپوزیت بسیار به هم نزدیک است. بیش ترین چگالی جریان خوردگی به محلول اسیدی و کم ترین آن به محلول خنثی مربوط می شود.

در این پژوهش، بهبود رفتار سایشی مس با تکیه بر کاربرد آن در قالب های مسی ریخته گری مداوم فولاد، جهت افزایش عمر کاری این تجهیز، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور روش های مهندسی سطح با استفاده از فرایند های پوشش دهی انتخاب شدند. مواد پوشش مختلف با استفاده از شبیه سازی حرارتی با نرم افزار ansys، جهت ارزیابی رفتار انتقال حرارت پوشش ها بر روی صفحات مسی قالب، مورد بررسی قرار گرفتند و از میان آنها ترکیبات سرمت کاربید تنگستن-کبالت انتخاب شد. به دلیل ویژگی های خوب روش پاشش حرارتی hvof برای پوشش دهیِ کاربید تنگستن-کبالت، از این روش برای پوشش دهی پودر میکروساختار و نانوساختار کاربید تنگستن-کبالت بر روی زیرلایه های مسی تهیه شده از صفحات قالب استفاده شد. ترکیبات مختلف پوشش کاربید تنگستن میکروساختار (wc-12co و wc-17co وwc-10co-4cr)، برای بررسی تاثیر مقدار و نوع فاز زمینه ی پوشش، مورد استفاده قرار گرفت. برای تولید پودر نانو ساختار از روش آسیاب کاری پودر میکروساختار wc-10co-4cr با استفاده از آسیاب پر انرژی spex 8000و سپس آگلومراسیون پودر حاصل با استفاده از فرایند spray drying استفاده شد. بررسی ها جهت مشخصه یابی پوشش ها با استفاده از آنالیز فازی xrd، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، تست سایش گلوله بر روی دیسک در دمای کاری قالب (350 درجه سانتیگراد)، آزمون میکروسختی، تافنس شکست، آزمون چسبندگی پوشش و اکسیداسیون دمای بالا با استفاده از آزمون tg انجام پذیرفت. نتایج تست سایش دمای بالا نشان داد که در برخی نمونه ها، در اثر اختلاف در ضریب انبساط حرارتی و نوسانات دمایی و در نتیجه ایجاد تنش های حرارتی در پوشش و فصل مشترک پوشش و زیرلایه ، ترک های عمودی ایجاد می شود. مشخص شد که استفاده از لایه ی میانی نیکل-کروم بین پوشش کاربید تنگستن-کبالت و زیرلایه ی مسی تاثیر مثبتی بر رفتار سایشی و چسبندگی و افزایش مقاومت به تر ک پوشش ندارد. از میان نمونه های میکروساختار با ترکیبات مختلف، پوشش wc-10co-4cr ایجاد شده با نسبت سوخت به اکسیژن کمتر(دمای پایین شعله)، تافنس شکست، مقاومت به سایش و سختی بالاتری را ارائه کرد و همچنین در این پوشش ترک مشاهده نشد. پوشش نانوساختار کاربید تنگستن-کبالت-کروم سختی و تافنس شکست بالاتری را نسبت به پوشش های میکروساختار از خود نشان داد و از نظر مقاومت به سایش و چسبندگی نیز با اختلاف کمی، پایین تر از بهترین پوشش میکروساختار، یعنی wc-10co-4cr پاشش شده با دمای پایین شعله، می باشد. بررس رفتار اکسایشی پوشش ها در دمای بالا نشان داد که مقدار بیشتر فاز بایندر کبالت به حفظ پوشش از نظر چسبندگی به زیرلایه و مقاومت به ترک کمک می کند. در نهایت، پوشش wc-10co-4cr میکروساختار ایجاد شده با دمای پایین تر شعله ی پاشش، برای استفاده بر روی صفحات مسی قالب انتخاب شد.

استخراج مس از کانه های آن به روش پیرومتالورژی (برای کانه های سولفیدی) و به روش هیدرومتالورژی (برای کانه های اکسیدی) صورت می گیرد. در حال حاضر مشکلات و معایب روش های پیرومتالورژی از جمله ایجاد آلودگی های زیست محیطی بویژه در تولید گاز سمی so2 و هزینه های سنگین احداث و عملیاتی بویژه در بحث انرژی باعث شده است که صنعت استخراج مس به سمت روش های تمیزتر و ارزانتر هیدرومتالورژی گرایش پیدا کند. با وجود این، مشکل اصلی در استخراج هیدرومتالورژیکی مس از سولفید های آن،انحلال پذیری پایین سولفید های مس بویژه کالکوپیریت به عنوان فراوان ترین کانی سولفیدی مس می باشد. عملیات فعال سازی مکانیکی قبل از لیچینگ یکی از روش های موثری است که می تواند انحلال پذیری سولفید های مس را به طور قابل توجهی افزایش دهد. در این تحقیق تاثیر فعال سازی مکانیکی بر لیچینگ کنسانتره سولفیدی مس سرچشمه در محیط اسید سولفوریک 5/0 مولار مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج تحقیقات عملیات فعال سازی مکانیکی قبل از لیچینگ به نحو موثری راندمان لیچینگ را افزایش داد، اما افزایش زمان فعال سازی مکانیکی به منظور افزایش راندمان لیچینگ دارای حد بهینه ای بود که زمان های فعال سازی بیش از آن، راندمان لیچینگ را تا حدی کاهش می داد. نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس نمونه هایی که در زمان های مختلف فعال سازی شده بودند نشان داد که حداکثر تغییرات ساختاری در کنسانتره سولفیدی مس در مدت زمان 6 ساعت ایجاد می شود. این موضوع در تطابق با حداکثر راندمان لیچینگ پس از انجام 6 ساعت فعال سازی مکانیکی یعنی زمان بهینه فعال سازی مکانیکی بود. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی از نمونه های فعال سازی شده در زمان های مختلف نشان داد که در طی فعال سازی مکانیکی علاوه بر اینکه اندازه ذرات به شدت کاهش یافت، به طور همزمان آگلومره شدن ذرات نیز صورت گرفت. با توجه به اینکه آگلومره شدن ذرات موجب کاهش اثرات فعال سازی مکانیکی و در نتیجه کاهش راندمان لیچینگ می شود، لذا افزایش شدت آگلومره شدن ذرات، علت اصلی کاهش راندمان لیچینگ نمونه هایی بود که بیش از 6 ساعت فعال سازی شده بودند. بررسی تاثیر دما بر راندمان لیچینگ نشان داد که افزایش دمای محیط لیچینگ دو تاثیر متفاوت بر راندمان لیچینگ دارد. افزایش دما (تا c°80) از یک سو باعث افزایش راندمان لیچینگ شد و از سوی دیگر با افزایش بیشتر درجه حرارت، راندمان لیچینگ کاهش یافت. کاهش حلالیت اکسیژن با افزایش دما بویژه هنگامی که درجه حرارت به نقطه جوش محلول نزدیک شد، محتمل ترین علت کاهش راندمان لیچینگ بود. نتایج آزمایش ها نشان داد که عملیات انحلال در حضور گاز آرگون باعث کاهش حلالیت اکسیژن در محلول شده و عملا انحلالی صورت نگرفت. در مقابل دمش گاز اکسیژن در فرآیند باعث افزایش غلظت اکسیژن شده، بطوری که راندمان لیچینگ را حتی در زمان های کوتاه به شدت افزایش داد و شرایط انحلال کامل را ایجاد کرد. بررسی سینتیک لیچینگ کنسانتره سولفیدی مس بر اساس مدل هسته کاهنده نشان داد که مرحله کنترل کننده سرعت در لیچینگ کنسانتره فعال سازی شده، نفوذ به داخل لایه مرزی انتقال جرم است در صورتی که در لیچینگ کنسانتره فعال سازی نشده مرحله کنترل کننده سرعت نفوذ به داخل لایه محصول است. فعال سازی مکانیکی باعث کاهش انرژی اکتیواسیون از 40 کیلوژول بر مول به 18کیلوژول بر مول شد. کلمات کلیدی: فعال سازی مکانیکی، لیچینگ، کنسانتره سولفیدی مس

آلیاژهای پایه کبالت زیست خنثی هستند و پس از قرارگیری در محیط طبیعی بدن در اطراف آن ها بافت فیبروزه تشکیل می شود. در این پژوهش دستیابی به آلیاژ پایه کبالت زیست فعال از طریق کامپوزیت سازی با شیشه زیست فعال نانومتری مورد توجه قرار گرفت. پودر آلیاژ پایه کبالت از طریق فرزکاری شمش های اولیه و سپس آسیاب کاری و پودر نانومتری شیشه زیست فعال هم به روش سل - ژل تولید شد. پس از آن پودر آلیاژ پایه کبالت با مقادیر 10، 15 و 20 درصد شیشه زیست فعال نانومتری از طریق آسیاب کاری مخلوط شد. سه نوع مخلوط پودری مذکور، فشرده و با عملیات تف جوشی دو مرحله ای دمای مرحله اول 1100-900 درجه سانتی گراد به مدت 10 دقیقه و دمای مرحله دوم 900-700 درجه سانتی گراد به مدت 14-2 ساعت تف جوشی شد. به منظور فازیابی نمونه ها از آزمون پراش پرتو ایکس (xrd) استفاده شد. زیست فعالی نمونه ها از طریق غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) در زمان های 7، 14، 21 و 28 روز مورد ارزیابی قرار گرفت. سطح نمونه ها قبل و بعد از غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آنالیز عنصری با تفکیک انرژی پرتو ایکس (eds) مورد بررسی قرار گرفت. تغییرات ph و مقدار غلظت یون های کلسیم، فسفر و سیلیسیم با تکنیک طیف سنجی نشری نوری زوج پلاسمای القایی (icp- oes) در بازه زمانی 1 تا 4 هفته اندازه گیری شد. بنیان های موجود در نمونه ها پس از غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن با استفاده از تکنیک طیف سنجی فروسرخ با تبدیل فوریه (ftir-atr) شناسایی شد. چگالی نمونه ها با روش غوطه وری تعیین شد. آزمون کشت سلول به منظور بررسی رشد سلول های استخوان ساز و چسبندگی آن ها بر سطح نمونه ها وآزمون سم شناسی(mtt) برای تعیین زیست سازگاری کامپوزیت ها انجام شد. حداکثر چگالی نمونه ها حاوی10، 15 و 20 درصد شیشه زیست فعال نانومتری به ترتیب 3/0± 2/96، 3/0± 9/93 و 2/0± 8/86 درصد چگالی تئوری با قرار دادن نمونه ها در دمای مرحله اول1000 درجه سانتی گراد و زمان مرحله دوم 10 ساعت بدست آمد. ارزیابی فازی کامپوزیت ها پس از تف جوشی نشان داد که تف جوشی نمونه ها باعث تغییر فاز در آن ها نشد. تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی سطح نمونه ها بعد از تف جوشی، افزایش آگلومره شدن ذرات شیشه زیست فعال با افزایش مقدار آن در کامپوزیت را نشان داد. نتایج آزمون زیست فعالی حاکی از آن بود که با افزایش مقدار تقویت کننده، اندازه و تعداد رسوبات کلسیم هیدروکسی آپاتیت تشکیل شده بر سطح نمونه ها افزایش یافت. نتایج اندازه گیری غلظت یون کلسیم نشان داد که با افزایش مقدار تقویت کننده، رهایش یون کلسیم افزایش یافت و کامپوزیت حاوی 20 درصد تقویت کننده در مقایسه با سایر کامپوزیت ها، بالاترین توانایی جذب یون کلسیم را داشت. با افزایش زمان غوطه وری و افزایش درصد شیشه زیست فعال، رهایش یون سیلیسیم افزایش یافت که باعث افزایش مکان های جوانه زنی آپاتیت شد. نتایج آزمون کشت سلول حاکی از چسبیدن سلول ها به سطح و ایجاد تماس اولیه مناسب بین سلول و سطح بعد از 1 روز کشت سلول بود و در روز هفتم پیوندهای سلول - سلول نیز که نشان دهنده چسبندگی کامل سلول به سطح بود، مشاهده شد و این در حالی بود که اتصال سلول به سطح آلیاژ پایه کبالت بسیار ضعیف بود. نتایج آزمون سم شناسی پس از 7 روز کشت سلول، حاکی از سمی نبودن کامپوزیت ها و زیست سازگاری آن ها بود. بنابراین استفاده از نانو ذرات شیشه زیست فعال به عنوان فاز تقویت کننده در زمینه آلیاژ پایه کبالت باعث حصول بیوماده ای زیست فعال شد که پس از قرارگیری در محلول شبیه سازی شده بدن، لایه ای از کربنات هیدروکسی آپاتیت بر سطح آن تشکیل شد و علاوه بر آن رشد و چسبندگی سلول های استخوان ساز بر سطح نمونه های کامپوزیتی، تایید کننده زیست سازگاری این کامپوزیت بود.

در بین بیومواد مورد استفاده در کاشتنی های ارتوپدی، آلیاژهای پایه کبالت از جایگاه ویژه ای برخوردارند. علت استفاده گسترده از این آلیاژها خواص مکانیکی، مقاومت سایشی، مقاومت خوردگی و زیست سازگاری مناسب است. طول عمر کوتاه کاشتنی های مفصل ران به طور کلی ناشی از شل شدن کاشتنی است که به سبب ناهماهنگی و عدم انطباق ضریب کشسانی بین استخوان و کاشتنی فلزی و در نتیجه پدیده تنش سپری، پیوند ضعیف بین بافت میزبان و کاشتنی فلزی به علت سطح زیست خنثی، سایش و لق شدن در کاشتنی فلز- پلیمر پدید می آید. یک راه برای افزایش عمر و دوام کاشتنی فلزی در بدن می تواند کاهش ضریب کشسانی برای انطباق آن با استخوان باشد و همچنین می توان پیوند بین سلول های زنده و کاشتنی را از طریق بهبود ساختار یا ترکیب افزایش داد. در این راستا استفاده از نانوبیوسرامیک هایی نظیر فلوئورآپاتیت، هیدروکسی آپاتیت و فورستریت که از خواصی نظیر زیست سازگاری و زیست فعالی برخوردار می باشند و تهیه کامپوزیت می تواند موفقیت آمیز باشد. در این پژوهش کامپوزیت های زمینه آلیاژ کبالت- کرم- مولیبدن حاوی 15،10 و 20 درصد وزنی فلوئورآپاتیت، فورستریت و هیدروکسی آپاتیت به عنوان تقویت کننده تهیه شد و تأثیر نوع و مقدار نانوبیوسرامیک تقویت کننده بر خواص مکانیکی و رفتار زیستی کامپوزیت های تهیه شده، بررسی شد. جهت تهیه کامپوزیت ها؛ یک ساعت آسیاکاری به منظور مخلوط سازی زمینه و تقویت کننده بیوسرامیکی، پرس سرد پودرهای کامپوزیتی تحت فشار 750 مگاپاسکال و تف جوشی در دمای 1100 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت انجام شد. چگالی، سختی، استحکام فشاری، ضریب کشسانی و رفتار زیستی کامپوزیت های تهیه شده از جمله خواص مورد ارزیابی بود. ارزیابی خواص مکانیکی کامپوزیت ها نشان داد که ضریب کشسانی آلیاژ پایه کبالت تقویت شده با 15،10و20 درصد وزنی فلوئورآپاتیت، فورستریت و هیدروکسی آپاتیت به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. با افزایش مقدار تقویت کننده در کامپوزیت های تهیه شده ضریب کشسانی کاهش می یابد. این کاهش تأثیر زیادی در جلوگیری از پدیده تنش سپری دارد. نتایج همچنین نشان داد که استحکام فشاری کامپوزیت های آلیاژ پایه کبالت حاوی 10،15 و20 درصد وزنی فورستریت، فلوئورآپاتیت و هیدروکسی آپاتیت کمتر از استحکام فشاری آلیاژ پایه کبالت ریختگی است که این استحکام با افزایش مقدار تقویت کننده بیوسرامیکی کاهش می یابد. سختی کامپوزیت های تهیه شده نیز بیشتر از آلیاژ پایه کبالت ریختگی بود که با افزایش مقدار تقویت کننده سختی افزایش یافت. به طور کلی نتایج نشان داد که بیشترین چگالی، سختی، استحکام فشاری و ضریب کشسانی مربوط به کامپوزیت های آلیاژ پایه کبالت حاوی 10 درصد وزنی تقویت کننده بیوسرامیکی بود. بالاترین خواص مکانیکی مربوط به کامپوزیت های آلیاژ پایه کبالت تقویت شده با فورستریت نانومتری بود. ارزیابی رفتار زیستی کامپوزیت های تولید شده نشان داد که آلیاژ پایه کبالت زیست خنثی با افزودن نانوبیوسرامیک های زیست فعال به آن، زیست فعال شده و آپاتیت بر سطح تشکیل می شود و می تواند قابلیت پیوند با استخوان را بر خلاف آلیاژ پایه کبالت ریختگی داشته باشد. با افزایش مقدار تقویت کننده بیوسرامیکی (فاز زیست فعال) در کامپوزیت ها رسوبات آپاتیتی بیشتری بر سطح کامپوزیت ها تشکیل شد.

در این پژوهش تأثیر آهن و فعال سازی مکانیکی بر تغییرات ساختاری و رفتار احیایی مخلوط مولیبدنیت، گرافیت و آهک بررسی شده است. بدین منظور مقادیر مختلف آهن (0 تا 10 درصد وزنی) به مخلوط پودری مولیبدنیت، گرافیت و آهک (با نسبت 2:2:1) اضافه گردید. سپس عملیات آسیاب کاری در اتمسفر آرگون بر روی مخلوط های مولیبدنیت، گرافیت، آهک و آهن برای مدت زمان های متفاوت (0 تا 70 ساعت) توسط آسیاب گلوله ای سیاره ای انجام گرفت. آزمون پراش پرتو ایکس (xrd) نشان داد که با انجام 70 ساعت آسیاب کاری در پودرهای فعال سازی شده بدون آهن و پودرهای فعال سازی شده حاوی آهن، هیچ واکنشی در محفظه آسیاب انجام نشده است. نتایج به دست آمده در مورد اندازه دانه و کرنش ساختاری مولیبدنیت نشان داد که با فرایند آسیاب-کاری، اندازه دانه مولیبدنیت کاهش و کرنش ساختاری آن افزایش می یابد. مقایسه میزان فعال شوندگی مولیبدنیت در مخلوط های پودری مختلف توسط پارامتر فعال سازی مکانیکی نشان داد که حضور آهن تأثیر چندانی بر میزان فعال شوندگی مولیبدنیت در مخلوط مولیبدنیت، گرافیت و آهک ندارد. اثر زمان آسیاب کاری و حضور آهن بر رفتار احیایی نمونه های مختلف با استفاده از آزمون آنالیز حرارتی همزمان (sta) بررسی گردید. نمونه ها در اتمسفر آرگون و با سرعت های گرم شدن 10، 15 و 20 درجه بر دقیقه حرارت داده شدند. منحنی های کسر انجام واکنش بر حسب دما نشان داد که با انجام فرایند فعال سازی مکانیکی به مدت 50 ساعت در نمونه بدون آهن، دمای شروع واکنش حدود oc 186 کاهش می یابد و در نمونه حاوی 10 درصد وزنی آهن، oc 327 کاهش می یابد. سینتیک احیای کربوترمی مولیبدنیت در شرایط غیر همدما با استفاده از روش برازش مدل کوتز- ردفرن و روش های بدون مدل اوزاوا (fwo)، کسینجر (kas)، تنگ و استارینک بررسی گردید و مشخص شد که در احیای کربوترمی مولیبدنیت در مخلوط بدون آهن، انجام واکنش بودوارد کندترین مرحله وکنترل کننده سرعت واکنش احیاست. مقدار انرژی اکتیواسیون و ضریب پیش نمایی واکنش احیای مخلوط بدون آهن و بدون آسیاب کاری به ترتیب حدودkcal.mol-1 2/83 و s-11012 ×56/1 می باشد که با انجام 50 ساعت آسیاب کاری به kcal.mol-1 1/67 و s-1 1010 ×81/1 کاهش می یابند. مدل حاکم بر واکنش، مدل کنترل شیمیایی f3 تعیین شد. در حضور آهن نیز همچنان واکنش بودوارد کنترل کننده سرعت واکنش احیاست که در نتیجه اثر کاتالیستی آهن انرژی اکتیواسیون واکنش و ضریب پیش نمایی به ترتیب به مقادیرkcal.mol-1 1/51 و s-1 108 ×01/1برای نمونه حاوی 7 درصد وزنی آهن کاهش می یابند. بررسی مکانیزم واکنش احیای کربوترمی مولیبدنیت در مخلوط حاوی آهن نشان داد که در دماهای پایین واکنش احیاء در حالت جامد به میزان بسیار ناچیزی انجام می شود. به دلیل اثر کاتالیستی آهن بر واکنش بودوارد، واکنش مذکور در مقایسه با حالتی که آهن حضور ندارد، در دمایی پایین تر فعال شده و واکنش احیای فاز میانی camoo4 توسط مونواکسید کربن حاصل از واکنش بودوارد انجام می شود. همچنین مدل حاکم بر واکنش احیای مخلوط های حاوی آهن نیز، مدل کنترل شیمیایی f3 تعیین شد.

استفاده بی رویه از منابع آب زیرزمینی سبب افت سطح آب های زیرزمینی گردیده است که تبعات متعددی را به دنبال داشته است. در این پژوهش به پدیده ایجاد فروچاله در اثر افت سطح آب زیرزمینی در دشت کبودرآهنگ و فامنین پرداخته شده است. برای این منظور در 4 دوره زمانی بین سال های 1368تا 1385 اطلاعات رقوم سطح آب زیرزمینی قرائت شده در چاه های پیزومتری پس از نرمال سازی ، توسط روش های زمین آمار در محیط gis تحلیل گردیده اند. سپس روش های مختلف درون یابی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج نشان داد که برای پهنه بندی عمق آب زیرزمینی روش کریجینگ و برای پهنه بندی سطح آب زیرزمینی روش کوکریجینگ با استفاده از متغیر کمکی h، در مقایسه با سایر روش های میان یابی مورد بررسی دارای دقت بالاتری است. سپس میزان افت آب زیرزمینی در کل دشت و نیز در مکان های وقوع فروچاله ها برآورد شده است. بررسی ها، نشان می دهد که در بین عوامل ایجاد فروچاله، افت سطح آب زیرزمینی مهمترین عامل موثر طبیعی در تسریع و ایجاد فروچاله ها است نتایج به دست آمده نشان می دهد که افزایش میزان افت آب زیرزمینی با فراوانی وقوع سه گروه فروچاله مشاهده شده در سطح دشت های منطقه و نوع فروچاله های ایجاد شده و نیز شدت وقوع آنها ارتباط مستقیم دارد. ایجاد انواع فروچاله ها به ضخامت قشر آبرفتی بستگی دارد. همچنین بین مکان های وقوع فروچاله ها و کانون های افت آب زیرزمینی ارتباط معناداری وجود دارد و میزان افت آب زیرزمینی در پتانسیل یابی مناطق مستعد برای ایجاد فروچاله ها نقش اساسی دارد. در پایان با توجه به پتانسیل ایجاد فروچاله منطقه به 4 کلاس مناطق کم خطر،مناطق با خطر متوسط، پر خطر و بسیار پر خطر طبقه بندی گردید.

هیدروکسی آپاتیت (ca10(po4)6oh2) به دلیل ساختار بیولوژیکی و شیمیایی نزدیک به فازهای معدنی استخوان و دندان، به طور گسترده به شکل بالک چگال یا متخلخل در فضای خالی استخوان ها مورد استفاده قرار میگیرد. خصوصیات ذاتی هیدروکسی آپاتیت(hydroxyapatite (ha)) که شامل استحکام پایین و تردی بالا می باشد، به بی ثباتی کاشتنی در محیط فیزیولوژیکی بدن منتهی می گردد. یک راه حل موثر برای غلبه بر این محدودیت های ha، کامپوزیت سازی با استفاده از سرامیک زیست فعال ha به عنوان زمینه و یک پر کننده زیست سازگار می باشد. اضافه کردن ذرات تیتانیا به ha در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. وجود خواص بهتر نانومتری نسبت به مواد میکرونی، متخصصان بیو مواد را ترغیب نمود تا در ساخت مواد زیستی-پزشکی ازاین ویژگی استفاده نمایند. به طور کلی سرامیک های نانو ساختار عملکرد سلول های استخوان سازرا افزایش می دهد. در این تحقیق روش نوین تف جوشی دو مرحله ای(two step sintering) به منظور جلوگیری از رشد بی رویه دانه ها در نانو کامپوزیت ha-15wt.%tio2 در مرحله پایانی تف جوشی به کار گرفته شد.تف جوشی دو مرحله ای قادر به رفع محدودیت های روش های تف جوشی سنتی، پلاسمایی جرقه ای و فشار گرم مخصوصاً در مورد کامپوزیت های زمینه هیدروکسی آپاتیت می باشد. این روش شامل حرارت دادن تا دمای بالا(t1) سرد کردن سریع تا دمای پائین تر(t2) و نگهداری در این دما به مدت زمان معین و به دنبال آن سرد کردن تا دمای اتاق می باشد، نیاز به تجهیزات بالائی نداشته و می تواند صرفه اقتصادی بالائی رادر این روش در بر داشته باشد. نتایج این تحقیق نشان داد برای بدست آوردن بالک نانو ساختار کامپوزیتی ha-15wt.%tio2با چگالی بالا ( 5/0±97درصد چگالی تئوری) و اندازه متوسط دانه ها در ابعاد نانو ( 3±70 نانو متر)، دمای اولیه c°1150، دمای ثانویه c°1050 و مدت زمان باقی ماندن در مرحله دوم 25 ساعت می باشد.از روش های پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه(ftir) برای ارزیابی خواص پودر و بالک چگال تهیه شده تحت سیکل بهینه مورد استفاده قرار گرفت. روند تغییر استحکام خمشی، سختی و استحکام فشاری بالک های تهیه شده تحت سیکل های متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد تجزیه فازی هیدروکسی آپاتیت وتغییر چگالی، بیشترین تاثیر را بر روی خواص مکانیکی دارند. خواص زیست فعالی بالک چگال تهیه شده با غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن به مدت چهار هفته، بررسی شد. میزان سمیت و چسبندگی سلولی برای بالک تهیه شده از طریق سیکل بهینه تف جوشی دومرحله ای، مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد بالک تولید شده توسط سیکل بهینه تف جوشی دو مرحله ای، فاقد فاز مخرب آلفا تری کلسیم فسفات(?-tcp) می باشد.

در این پژوهش جایگزینی کبالت به عنوان زمینه با ترکیب بین فلزی feal با افزودنی بُر در سرمت های پایه کاربید تنگستن مورد پژوهش قرار گرفته است. بر این اساس پوشش های کاربید تنگستن (با اندازه ذرات 7 میکرومتر) با زمینه بین فلزی feal به روش پاشش حرارتی hvof بر روی زیرلایه فولاد ساده کربنی پاشش شدند. به منظور بهبود خواص آلومیناید آهن نظیر شکل پذیری و تردی، مقادیر مختلف بُر شامل صفر، 05/0 و 1/0 درصد وزنی به آن اضافه شد. پوشش های کامپوزیتی زمینه بین فلزی مذکور با پوشش های کامپوزیتی مرسوم زمینه کبالت wc-30 vol%co و پوشش تجاری wc-20 vol%co از نظر خواص مکانیکی و سایشی مقایسه شدند. این پوشش ها از نظر ریز ساختاری، فازهای تشکیل دهنده، سختی، چقرمگی و رفتار سایشی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج بدست آمده تائید کننده قابلیت ساخت و توسعه پوشش های کامپوزیتی زمینه بین فلزی با روش پاشش حرارتی است. بر اساس نتایج پراش سنجی اشعه ایکس پوشش های کامپوزیتی زمینه بین فلزی متشکل از جزء اصلی کاربید تنگستن هستند و نسبت به پوشش های با زمینه کبالت دارای فازهای کمپلکس نبوده و از مقدار کمتری فاز ترد w2c تشکیل شده اند. نتایج سختی اندازه گیری شده از این پوشش ها نشان دهنده سختی بالاتر پوشش های wc-feal نسبت به پوشش های زمینه کبالت است. بررسی های انجام شده بر چقرمگی این پوشش ها نشان دهنده بهبود چقرمگی پوشش های زمینه بین فلزی با افزودن بُر است. نتایج سایشی بدست آمده مشخص می کند که مکانیزم سایش در هر دو پوشش wc-co و پوشش کامپوزیتی زمینه بین فلزی یکسان بوده و مکانیزم غالب، جدا شدن ذرات از سطح و رشد ترک های زیرسطحی هستند. بررسی های سایشی انجام گرفته بر روی پوشش های تهیه شده نشان داد که پوشش کامپوزیتی زمینه بین فلزی حاوی 05/0 درصد وزنی بُر ضریب اصطکاک و کاهش وزن کمتری نسبت به پوشش wc-30 vol%co داشته به طوریکه حتی با پوشش تجاری wc-20 vol%co که دارای درصد فاز زمینه کمتر و اندازه ذرات wc (7/0 میکرومتر) کمتر است قابل رقابت هستند. افزودن بُر به این کامپوزیت ها منجر به دست یابی به خواص سایشی در حد پوشش های تجاری شده است که به دلیل سختی بالاتر فاز زمینه آلومیناید آهن در مقایسه با کبالت است. از طرف دیگر بررسی های سایش در دمای بالا نیز بر روی پوشش کامپوزیتی زمینه بین فلزی انجام شد و نتایج بیانگر مقاومت سایشی بسیار بالاتر این پوشش ها نسبت به پوشش های با زمینه کبالت است. لذا پوشش های کامپوزیتی wc-feal-b خواص سایشی مناسب تری در دمای پایین و رفتار بسیار مناسب تری در دماهای بالا نسبت به پوشش های مرسوم با زمینه کبالت دارا هستند و پتانسیل کاربرد در دماهای بالا را دارند.

هدف از انجام این تحقیق، تهیه و مشخصه یابی نانوپودر و بالک نانوساختار کامپوزیتی تیتانات کلسیم – فلوئورآپاتیت بود. ابتدا به روش آسیاکاری پرانرژی نانوپودر فلوئورآپاتیت تهیه شد. سپس به روش سل- ژل، سل تیتانات کلسیم آماده و مقادیر 5، 10 و 15 درصد وزنی از نانوپودر فلوئورآپاتیت به آن اضافه شد تا نانوپودر تیتانات کلسیم – فلوئور آپاتیت تهیه شود. مشخصه یابی نانوپودرها توسط پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آنالیز عنصری با تفکیک انرژی پرتو ایکس (eds) صورت پذیرفت. با کمک روش طراحی آزمایش تاگوچی، بهترین چرخه تف جوشی دومرحله ای برای تهیه بالک نانوساختار کامپوزیتی تیتانات کلسیم- فلوئورآپاتیت با سه ترکیب مذکور با دمای مرحله اول 1200 درجه سانتیگراد به مدت 20 دقیقه و دمای مرحله دوم 1100 درجه سانتیگراد به مدت 20 ساعت تعیین شد. چگالی نسبی بالک های نانوساختار کامپوزیتی تیتانات کلسیم- فلوئورآپاتیت به روش غوطه وری بالای 97 درصد چگالی تئوری بدست آمد. بالک های حاصل توسط پراش پرتو ایکس از نظر فازی و توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی از نظر ساختاری بررسی شدند. همچنین ریزسختی سنجی روی نمونه های بالک اجرا و بر اساس نتایج آن، چقرمگی شکست بالک ها محاسبه شد. نانوپودرهای حاوی 5، 10 و 15 درصد وزنی فلوئورآپاتیت و بالک حاوی 10 درصد وزنی فلوئورآپاتیت جهت ارزیابی زیست فعالی در محلول شبیه سازی بدن غوطه ور شدند. تغییرات ph توسط ph سنج و مقدار یون های کلسیم و فسفر در محلول شبیه سازی بدن حاوی نمونه های مذکور با تکنیک یون سنجی زوج پلاسمایی (icp) در بازه زمانی 1 تا 28 روز اندازه گیری شد. گروه های عاملی آپاتیت شبه استخوانی تشکیل شده بر سطح نمونه ها پس از غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن با استفاده از تکنیک طیف سنجی فروسرخ با تبدیل فوریه (ftir) شناسایی شد. اندازه دانه نانوپودرها و بالک های نانوساختار کامپوزیتی تیتانات کلسیم- فلوئورآپاتیت زیر 100 نانومتر تعیین شد. از آنجا که نتایج یون سنجی و طیف سنجی فروسرخ نشان دهنده افزایش غلظت یون های کلسیم و کاهش غلظت یون های فسفر و تشکیل گروه های عاملی آپاتیت شبه استخوانی بود، می توان گفت هم نانوپودر و هم بالک نانوساختار کامپوزیتی تیتانات کلسیم- فلوئورآپاتیت دارای خاصیت زیست فعالی می باشند. بالاترین چقرمگی شکست در بالک نانوساختار حاوی 5 درصد وزنی فلوئورآپاتیت معادل 98/5 مگاپاسکال در جذر متر(mpa.m1/2) بود. به هر حال با افزایش مقدار فلوئورآپاتیت، اندازه دانه کاهش، ریزسختی افزایش و چقرمگی شکست کاهش یافت. این تحقیق نشان داد که کامپوزیت تیتانات کلسیم- فلوئورآپاتیت می تواند به عنوان یک ترکیب مناسب برای کاربردهای پزشکی، از نظر چقرمگی شکست و زیست فعالی، مطرح شود.

هیدروکسی آپاتیت به دلیل دارا بودن خواص ساختاری و شیمیایی مشابه بافت سخت طبیعی، به عنوان جایگزینی مناسب برای استخوان های آسیب دیده مورد توجه قرار گرفته است. فلوئور نیز از جمله عنصرهای موجود در هیدروکسی آپاتیت زیستی می باشد. افزودن این عنصر به بیوسرامیک هیدروکسی آپاتیت، موجب افزایش پایداری حرارتی و شیمیایی شده و خواص مکانیکی بالاتری پس از تف جوشی در دماهای بالا را ارائه می کند. به علاوه، افزودن فلوئور، واکنش سلولی را بهبود می بخشد. ساخت ماده بالک نانوساختار فلوئور هیدروکسی آپاتیت برای کاربرد بازسازی بافت استخوانی حائز اهمیت است. این ماده، علاوه بر خواص مکانیکی بهتر نسبت به نمونه درشت ساختار، برهمکنش بهتری با محیط بیولوژیک اطراف ارائه می کند. بنابراین، هدف از اجرای پژوهش حاضر، تولید بیوسرامیک متراکم نانوساختار فلوئور هیدروکسی آپاتیت با استفاده از روش تف جوشی دو مرحله ای بود. تاثیر پارامترهای مختلف فرایند تف جوشی دو مرحله ای شامل دما و زمان نگه داری اولیه، دما و زمان نگه داری ثانویه و فشار متراکم سازی با استفاده از روش تاگوچی مورد ارزیابی قرار گرفت. به علاوه، تاثیر فلوئور موجود در ساختار هیدروکسی آپاتیت بر قابلیت تف جوشی، خواص مکانیکی و خواص زیستی مطالعه شد. ساختار فازی، مورفولوژی و ساختار، گروه عاملی ماده ساخته شده با استفاده از پراشگر پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز مشخصه یابی شد. خواص مکانیکی با ریزسختی سنجی و خواص زیستی با تغییرات ph و یون های آزاد شده در محلول شبیه سازی شده بدن ارزیابی شد. بر اساس نتایج، فشار متراکم سازی بیش ترین تاثیر را بر چگال شدن در فرایند تف جوشی دو مرحله ای داشته است و پس از آن، دمای اولیه، زمان اولیه و دمای ثانویه دارای بیش ترین تاثیر بوده است. فلوئور هیدروکسی آپاتیت بالک نانوساختار با چگالی بالا در شرایط بهینه سازی شده با روش تاگوچی در دمای اولیه 1000 درجه سانتیگراد، زمان اولیه 10 دقیقه، دمای ثانویه 900 درجه سانتیگراد، زمان ثانویه 24 ساعت و فشار متراکم سازی 200 مگاپاسکال با اندازه دانه 105 نانومتر تولید شد. افزایش فلوئور، موجب کاهش قابلیت تف جوشی شد و چگال شدن را به تاخیر انداخت. به علاوه، با افزایش فلوئور سختی افزایش و چقرمگی شکست کاهش یافت. ارزیابی زیستی، تشکیل هیدروکسی آپاتیت شبه استخوان را بر روی سطح نانوبیوسرامیک ساخته شده، نشان داد. هم چنین، نانوپودر فلوئور هیدروکسی آپاتیت نه تنها اثر سمی بر روند رشد و تکثیر سلول های استخوان ساز انسانی نداشت؛ بلکه رشد و تکثیر آن ها را بهبود بخشید. با افزایش فلوئور جایگزین شده در فلوئور هیدروکسی آپاتیت، نرخ تکثیر سلولی به دلیل کاهش کلسیم آزاد شده در محیط کشت، کمی کاهش یافت. بنابراین، با توجه به خواص مکانیکی، امکان تشکیل بافت استخوانی و واکنش مطلوب با سلول های استخوان ساز، فلوئور هیدروکسی آپاتیت نانوساختار ساخته شده می تواند گزینه مناسبی برای کاربردهای بازسازی بافت استخوانی بدون بار، در نظر گرفته شود.

استخراج فلز مولیبدن به دلیل و کاربرد آن در صنایع مختلف، اهمیت خاصی دارد. از آنجا که منابع مولیبدن محدود و کم عیار می باشند از روش های هیدرومتالورژی می توان برای استخراج آن کمک گرفت. یکی از فرایندهای مهم هیدرومتالورژیکی در استخراج فلزات نادر استخراج حلالی می باشد. این فرایند برای برخی فلزات نادر نظیر اورانیوم و پالادیوم اصلی ترین روش استخراج و برای فلزاتی دیگر مانند مس ونیکل نیز کاربرد دارد. در استخراج حلالی ابتدا یون های فلز مورد نظر توسط فاز آلی انتخاب شده و سپس درمرحله بازیابی فاز آلی بارارد شده در مرحله استخراج توسط حلال مناسب تخلیه می شود. این فرایند به منظور تغلیظ ، خالص سازی یا هردو مورد توجه می باشد. فاز آلی مورد نظر در این پژوهش، lix984n می باشد که بیشتر برای استخراج مس ونیکل مورد استفاده قرار گرفته است و نتایج مطلوبی در استخراج و بازیابی این فلزات گزارش شده است. این فاز آلی از قدرت استخراج وانتخاب کنندگی بالایی برخوردار است. در پژوهش حاضر در ابتدا برای بهبود استخراج و کاهش ویسکوزیته، فاز آلی lix984n را با رقیق کننده کروزن(نفت سفید) به غلظت های مورد نظر رسانده شد. سپس پارامترهای ترمودینامیکی شامل ph، غلظت فاز آلی، دما و آنتالپی در مرحله استخراج، همچنین نمودار مک کیب استخراج و در مرحله بازیابی عوامل مختلف بازیابی و غلظت آنها مورد بررسی قرار گرفته شد. در مرحله استخراج، مقادیر ph در محدوده2/0- تا 3 انتخاب شد. نتایج نشان داد با افزایش ph در محدوده 2/0- تا 5/0 درصد استخراج افزایش یافته و مقدار بهینه استخراج در محدوده 5/0 تا 2 بدست آمد، در این محدوده، مقدار استخراج به 90% می رسد و در نهایت با افزایش ph از 2 تا 3 استخراج کاهش می یابد. علاوه بر این غلظت فاز آلی از 5 تا 30 % حجمی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که با افزایش غلظت فاز آلی تا غلظت 10% حجمی، استخراج افزایش یافته و با افزایش بیشتر غلظت، تغییرات محسوسی در استخراج صورت نمی گیرد. جهت بررسی تاثیر دما، تغییرات دماهای 30 تا 60 درجه سانتیگراد بر درصد استخراج مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی تغییرات دما نشان می دهد که با افزایش دما استخراج افزایش یافته و بیشترین حد آن به 96% می رسد. علاوه بر این، با توجه به تغییرات دما، آنتالپی محاسبه شده 1/60 کیلوژول بر مول می باشدکه نشان دهنده گرماگیر بودن واکنش استخراج مولیبدن می باشد. برای بررسی تعداد مراحل استخراج، نمودار مک کیب در شرایط دمای ثابت 30 درجه سانتیگراد و نسبت فاز آلی به آبی 1:1 رسم شد. با بررسی نمودار مک کیب رسم شده، دو مرحله برای استخراج کامل مولیبدن با lix984n پیش بینی شد. در مرحله بازیابی مولیبدن، تاثیرعوامل مختلف نظیر آمونیوم، کربنات آمونیوم و کلرید آمونیوم و همچنین تاثیر تغییرات غلظت آنها بر بازیابی بررسی شد. در بین این عوامل، مخلوط آمونیوم وکربنات آمونیوم با غلظت 5/2 مولار، بیشترین مقدار بازیابی تا حد 85% ، حاصل شد. درنتیجه شرایط استخراج بهینه با مقادیر ph حدود 5/0 تا 2 حاصل می شود و در دومرحله استخراج مولیبدن کامل شد. برای بازیابی فاز آلی مخلوط آمونیوم و کربنات آمونیوم مناسب می باشد.

امروزه مفهوم شهر بدون وجود فضای سبز موثر در اشکال گوناگون آن دیگر قابل تصور نیست. پیامدهای توسعه شهری و پیچیدگی معضلات زیست محیطی، موجودیت فضای سبز و گسترش آن را به عنوان ریه های تنفسی شهر ها برای همیشه اجتناب ناپذیر کرده است. اهمیت فضاهای سبز در محیط شهری تا آن حد است که به عنوان یکی از شاخص های توسعه یافتگی جوامع مطرح بوده و نبود آن به معنی نبود سلامت و تندرستی در شهرها تلقی می شود.. با آگاهی از این مهم در پژوهش حاضر تلاش گردید تا وضعیت توسعه فضاهای سبز و پارک های شهری شهر میاندوآب مورد تحلیل و ارزیابی قرار گیرد. این پژوهش از نظر روش تحقیق با توجه به محتوی و مولفه های مورد بررسی در زمره تحقیقات توصیفی- تحلیلی، همبستگی، علّی قرار گرفته و از نظر هدف مطالعه، تحقیقی کاربردی - توسعه ای محسوب می شود. جامعه آماری اول پژوهش شامل کلیه شهروندان شهر میاندوآب و حجم نمونه مورد بررسی که با استفاده از روش های کمی برآورد حجم نمونه تعیین گردید، شامل 195 نفر از مراجعه کنندگان به پارک های مورد بررسی است که به شیوه نمونه گیری تصادفی ساده انتخاب شده اند. جامعه دوم پژوهش شامل کارشناسان و متخصصان امر است که با توجه به حجم کم اعضای جامعه، نمونه گیری انجام نگرفت و از روش کل شماری استفاده شد. اطلاعات و داده های اولیه پژوهش به دو شکل اسنادی و میدانی جمع آوری گردید. از تحلیل های آمار توصیفی و استنباطی در محیط نرم افزار spss و همچنین از روش های تحلیل سلسله مراتبی (ahp) و swot جهت تحلیل داده های جمع آوری شده و تعیین راهبرهای توسعه استفاده گردید. همچنین به منظور تحلیل و نمایش بصری نتایج پژوهش نیز از نمودارها و نقشه های تهیه شده در محیط نرم افزارهای excel و arcgis استفاده شد. نتایج پژوهش نشان می دهد که شهر میاندوآب علیرغم تمام توانمندی های محیطی و طبیعی که دارد، با مشکل کمبود بنیادین فضای سبز شهری مواجه بوده و در مقایسه با سرانه ها و استاندارد های فضای سبز ملی، بین المللی و سرانه پیشنهادی طرح جامع شهر، دچار کمبود زیادی است. علاوه بر آن طی یک دهه گذشته همزمان با افزایش نسبی سرانه فضای سبز در این شهر، اختلاف بین نواحی شهر از نظر برخورداری از فضاهای مذکور نیز به نحو چشم گیری افزایش یافته و عدم تعادل موجود در توزیع فضایی پارک ها و فضاهای سبز شهری، شدیدتر شده و بین الگوی توزیع فضایی پارک های شهر با نیاز شهروندان با توجه به حجم جمعیتی نواحی شهر، هیچ گونه تناسب و رابطه منطقی مشاهده نمی شود. با توجه کمبود اساسی مشاهده شده، سرانه فضای سبز متناسب با توانمندی های محیطی و نیازمندی های اجتماعی شهر میاندوآب، میزان 21 مترمربع به ازای هر شهروند برآورد گردید که ناحیه دو، یک، پنج، سه و چهار شهر میاندوآب به ترتیب در اولویت های اول تا پنج توسعه پارک ها و فضاهای سبز شهری قرار دارند. نتایج تحلیل داده های حاصل از پرسش نامه ها نیز حاکی از آن است که ویژگی های فردی ، اجتماعی و اقتصادی شهروندان تأثیر چندانی در رضایتمندی آنان از پارک های شهری ندارد بلکه این شاخص های زیربنایی توسعه پارک ها(کمیت و کیفیت مبلمان پارکی، میزان دسترسی و امنیت اجتماعی موجود در پارک ) هستند که نقش اصلی را در جلب رضایتمندی و تمایل شهروندان به استفاده از این فضاها ایفا می کنند.

تیتانات کلسیم catio3 به دلیل دارا بودن خاصیت پیزو الکتریک و نیز خواص مکانیکی مطلوب، به عنوان بیوسرامیکی جدید برای کاربردهای ارتوپدی معرفی شده است. تیتانات کلسیم بیوسرامیکی است که در پیوستگی کاشتنی های استخوانی در جایگزینی کامل استخوان ران نقش موثری ایفا کرده است. وجود خواص بهتر مواد نانومتری نسبت به مواد میکرونی، متخصصان بیومواد را ترغیب نمود تا در ساخت مواد زیستی پزشکی از این ویژگی استفاده نمایند. به طور کلی سرامیک های نانوساختار عملکرد سلول های استخوان ساز را افزایش می دهد. هدف از اجرای این پژوهش تهیه پودر تیتانات کلسیم به دو روش سل- ژل و آلیاژسازی مکانیکی و سپس ساخت و مشخصه یابی تیتانات کلسیم بالک نانوساختار به منظور استفاده در کاربردهای پزشکی می باشد. در این پژوهش روش نوین تف جوشی دو مرحله ای به منظور جلوگیری از رشد بی رویه دانه ها در تیتانات کلسیم بالک نانوساختار در مرحله پایانی تف جوشی به کار گرفته شد. این روش شامل حرارت دادن تا دمای بالا(t1)، سریع سرد کردن تا دمای پایین تر(t2) و نگه داری در این دما به مدت زمان معین و به دنبال آن سرد کردن تا دمای اتاق می باشد. به منظور مطالعه و ارزیابی ساختار پودر و بالک تهیه شده تیتانات کلسیم از تکنیک های پراش پرتو ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) به همراه سیستم آنالیز تفکیک انرژی پرتوی ایکس((eds ، استفاده شد. روند تغییرات استحکام فشاری، سختی و چقرمگی شکست بالک های تهیه شده تحت سیکل های مختلف تف جوشی دومرحله ای مورد ارزیابی قرار گرفت. خواص زیست فعالی بالک تیتانات کلسیم تهیه شده تحت سیکل بهینه تف جوشی با غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن بررسی شد. میزان سمیت و چسبندگی سلولی برای بالک تهیه شده از طریق سیکل بهینه تف جوشی دومرحله ای، مورد بررسی قرار گرفت . نتایج این تحقیق نشان داد برای به دست آوردن بالک نانو ساختار تیتانات کلسیم با چگالی (5/0±96 درصد چگالی تئوری) و اندازه دانه در ابعاد نانو(1±5 نانومتر)، دمای اولیه 1250 درجه سانتیگراد، دمای ثانویه 1150 درجه سانتیگراد و مدت زمان باقی ماندن در مرحله دوم 10 ساعت می باشد.. مشخص شد بالک تولید شده توسط سیکل بهینه تف جوشی دو مرحله ای دارای خواص زیست فعالی و زیست سازگاری مطلوب می باشد.

مواد نانوکریستال در مقایسه با مواد پلی کریستال درشت دانه ی معمولی، رفتار و ویژگی های منحصربفردی نشان می هند که از آن جمله می توان به ذوب شدن در دماهایی پایین تر اشاره نمود. منشأ اصلی این تفاوت رفتاری با پلی کریستال های درشت دانه، وجود کسر حجمی بالای نواحی مرزدانه ای در مواد نانوکریستال است. از آنجاییکه این نواحی مرزی دارای ساختار و وضعیت های انرژی متفاوت با دانه هستند، بررسی ویژگی های مواد نانوکریستال با استفاده از روابط کلاسیک موجود امکانپذیر نمی باشد. از این رو تحقیق حاضر با بکارگیری مدل های تئوری ترمودینامیکی موجود برای نانوکریستال ها شامل eos، qda و سانگ، به بررسی رفتار پایداری فازی مواد نانوساختار پرداخته است. اما نتایج به دست آمده حاکی از آن است که این مدل ها نمی توانند دمای ذوب مواد نانوکریستال را به طور صحیح پیش بینی نمایند. با وجود اینکه این مدل ها در بررسی ویژگی های ترمودینامیکی مواد نانوکریستال به وفور مورد استفاده قرار گرفته اند، اما تا کنون صحت روابط آنها به لحاظ اصول ترمودینامیکی حاکم بررسی نشده است. از این رو در ادامه اساس ترمودینامیکی روابط مورد بررسی قرار گرفته و عوامل خطا و اشتباهات موجود در این مدل ها شناسایی گردیده است. از جمله مهم ترین این خطاها می توان به فرض نادرست فشار منفی مرزدانه، ناصحیح بودن ترم های وابسته به دما، روابط تئوری مربوط به ظرفیت گرمایی و نیز برخی تقریب های ساده کننده اشاره نمود. وجود این خطاها بیانگر آن است که توصیف رفتار ترمودینامیکی مواد نانوکریستال همچنان به صورت نقطه ای مبهم مستلزم مطالعه و بررسی بیشتر است. از این رو به منظور بررسی رفتار ذوب شدن نانوکریستال های آلومینیم (به عنوان یک نمونه ی فلزی)، روش شبیه سازی دینامیک مولکولی به کار گرفته شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که برای نانوکریستال های با اندازه دانه ی میانگین nm 14 و بالاتر، دمای ذوب ثابت و مشابه با دمای ذوب پلی کریستال درشت دانه می باشد. اما با کاهش اندازه دانه ی میانگین، دمای ذوب به میزان قابل توجهی نسبت به دمای ذوب پلی کریستال درشت دانه کاهش می یابد، به گونه ای که برای نانوکریستال آلومینیم با اندازه دانه ی میانگین nm 2، نقطه ذوب نسبت به نقطه ذوب پلی کریستال درشت دانه حدود 30% کاهش یافته است. علاوه بر این با کاهش بیشتر اندازه دانه به مقادیر حدود سه برابر پارامتر شبکه ی آلومینیم، رفتار ذوب مشابه با فاز آمورف می باشد. همچنین مشاهده شده است که با کاهش اندازه دانه ی نمونه های نانوکریستال، گرمای نهان ذوب نیز کاهش می یابد. از آنجاییکه به نظر می رسد این رفتارها مربوط به کسر حجمی بالای مرزدانه ها در مواد نانوکریستال باشد، با استفاده از روش آنالیز لایه ای اتم ها، اتم های موجود در نواحی مختلف نمونه های نانوکریستال، جداسازی و رفتار ذوب در نواحی مختلف مرزدانه ای به طور مجزا مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که بی نظمی های موجود در نواحی مرزدانه ای منجر به ایجاد ساختار مشابه با مایع در دماهایی پایین تر از دمای ذوب نانوکریستال و در نتیجه پیش ذوب شدن این نواحی گردیده است. تصاویر لحظه ای نمونه ی نانوکریستال شبیه سازی شده در دماهای مختلف نشانگر آن است که بی نظمی های ساختاری در حالت جامد منجر به ذوب موضعی در نواحی مرزی گردیده است. لذا مشخص شده که در مواد نانوساختار، فرایند ذوب شدن ابتدا از نواحی اتصال چهارگانه (یا بالاتر) (vn) و سه گانه (tj) به طور ناپیوسته شروع شده و با گسترش به نواحی اتصال دو گانه (gb)، به داخل دانه ها پیشروی و منجر به ذوب کامل نانوکریستال می گردد. بنابراین چنین استنباط می شود که روش های شبیه سازی دینامیک مولکولی، به خوبی می توانند به عنوان روش هایی قدرتمند در بررسی رفتار پایداری فازی مواد در مقیاس نانو مورد استفاده قرار گیرند.

استخراج روی به دو روش هیدرومتالورژی و پیرومتالورژی صورت میگیرد، که در حال حاضر تولید روی از طریق استخراج الکتریکی اصلی ترین روش صنعتی می باشد و بیش از 80 درصد روی تولید شده در جهان از طریق به دست می آید. در این تحقیق به منظور بررسی اثر جنس کاتد و پارامترهای فرِآیند بر پلاریزاسیون احیایی در استخراج الکتریکی روی، از الکترولیت شامل نمک سولفات روی، اسید سولفوریک و برخی افزودنی های صنعتی استفاده شد. برای بررسی اثر جنس کاتد از آلومینیوم خالص تجاری و آلیاژهای 1100، 6061 و 2024 به عنوان کاتد استفاده شد و با استفاده از منحنی های پلاریزاسیون کاتدی به دست آمده ، بهترین نتیجه از نظر مصرف انرژی الکتریکی در مورد آلیاژ 2024 به دست آمد. بررسی ها نشان داد که رسوب روی بر آلیاژ 2024 در ولتاژهای پایین تری صورت می گیرد. نمودارهای ولتاژ- دانسیته جریان برای غلظت های مختلف اسید سولفوریک و روی در الکترولیت، اینگونه نشان داد که افزایش غلظت اسید سولفوریک از 60 تا 120 گرم بر لیتر باعث کاهش ولتاژ و کاهش مصرف انرژی الکتریکی و افزایش غلظت اسید از 120 تا 180 گرم بر لیتر ولتاژ سیستم را افزایش می دهد. افزایش غلظت روی نیز در دامنه 10 تا 110 گرم بر لیتر بررسی شد و بهترین نتیجه در غلظت 50 گرم بر لیتر حاصل شد.افزایش دما از 25 تا 50 درجه سانتیگراد، باعث کاهش ولتاژ و کاهش مصرف انرژی الکتریکی سلول شد و هم چنین غلظت سولفات منگنز از 0 تا 2000 میلی گرم بر لیتر بررسی شد و بهترین نتیجهدر غلظت 500 میلی گرم بر لیتر بدست آمد.تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد مه مورفولوژی روی در غیاب صمغ عربی دارای خلل و فرج فراوان می شود اما با افزودن صمغ عربی به محلول الکترولیت در غلظت های مختلف، حفرات هیدروژنی مشاهده نشد و با افزایش غلظت صمغ عربی مورفولوژی روی رسوب کرده ریز دانه تر شد.

امروزه مواد نانوکریستال به علت خواص مکانیکی و فیزیکی منحصر به فرد خود، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته اند. علت این خواص متفاوت، اندازه دانه ی بسیار کم این مواد (زیر 100 نانومتر) می باشد که خود باعث ایجاد کسر بالای نواحی مرزدانه ای می شود. حفظ چنین خصوصیاتی در گرو ثابت نگه داشتن اندازه دانه(در مقیاس نانو) این مواد است که به علت وجود فرآیندهایی مثل تنش زدایی، مهاجرت مرزدانه و رشد دانه تحت تاثیر قرار می گیرد. از طرفی نفوذ در خود به عنوان عاملی اثرگذار در این تحولات ساختاری شناخته شده است. از اینرو درک صحیح از نفوذ در خود می تواند در حفظ خصوصیات این-گونه مواد راهگشا باشد. بدلیل مشکلات فراوان بررسی آزمایشگاهی این فرآیند، لزوم بکارگیری روش های شبیه سازی احساس می شود. لذا در این پژوهش از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی جهت بررسی نفوذ در خود در نانوکریستال آهن استفاده شده است. بدلیل مشکلات فراوان جداسازی قسمت های مختلف نانوکریستال و نیز تحولات ساختاری حین بررسی فرآیند نفوذ، تلاش های محدودی در شبیه سازی نانوکریستال حاوی دانه هایی با اندازه ی واقعی صورت گرفته است. همچنین به دلیل تفاوت ماهیتی فرآیند نفوذ در قسمت های مختلف مرزدانه مانند نواحی برخورد سه گانه و چهارگانه، لزوم بررسی دقیق این نواحی در نانوکریستال با ابعاد واقعی احساس می شود. در این پژوهش با ارائه روشی برای جداسازی قسمت های مختلف نانوکریستال و نیز استفاده از تمهیداتی جهت حداقل کردن اثرات تغییرات ساختاری، ضریب نفوذ برای این قسمت ها در دماها و اندازه دانه های مختلف محاسبه گردید. همچنین با استفاده از ضرایب نفوذ در دماهای مختلف، انرژی فعالسازی و پیش فاکتور نفوذ برای قسمت-های مختلف نانوکریستال آهن محاسبه گردید. بر این اساس مشخص شد ضریب نفوذ در دانه مقادیر کمتری را نسبت به کل نانوکریستال و مرزدانه دارد. همین طور ضریب نفوذ در مرزدانه مقادیر کمتری نسبت به ضریب نفوذ در خطوط برخورد سه گانه در دماها واندازه دانه های مختلف دارد. با تغییر اندازه دانه، ضریب نفوذ اجزای مرزدانه تغییر محسوسی ندارند اما مقادیر مربوط به دانه و کل نانوکریستال با افزایش اندازه دانه کاهش می یابند. انرژی فعالسازی و پیش فاکتور نفوذ وابسته به جزء مورد بررسی رفتار متفاوتی دارند. به طوری که قسمت های مختلف مرزدانه انرژی فعالسازی تقریبا مشابهی دارند اما پیش فاکتور نفوذی در نقاط برخورد سه گانه مقادیر بالاتری را داراست. در اجزای مختلف نانوکریستال، با افزایش اندازه دانه انرژی فعالسازی و پیش فاکتور نفوذی افزایش می یابند. جهت علت یابی تغییرات انرژی فعالسازی، توزیع حجم در قسمت های مختلف نانوکریستال مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید ارتباط مستقیمی بین حجم اضافی و انرژی فعالسازی نفوذ وجود دارد. در نهایت مشخص گردید به دلیل کسر بالای نواحی مرز دانه ای در نانوکریستال آهن، انرژی فعالسازی نفوذ در خود در این مواد، پایین تر از پلی کریستال درشت دانه ی است و این فرآیند در این گونه مواد با سرعت بسیار بالاتری اتفاق می افتد.

امروزه مواد نانوکریستال به دلیل خواص ویژه و منحصربه فردشان مورد توجه محققین واقع شده اند. در این گروه از مواد کسر بالایی از اتم ها نسبت به مواد پلی کریستال درشت دانه در مرزهای دانه واقع شده اند و به این دلیل که مرزدانه انرژی بیشتری نسبت به ساختار درون دانه دارد، در این دسته از مواد انرژی ناشی از مرزدانه بسیار بالا بوده و تمایل بسیار شدیدی به رشد دانه از خود نشان می دهند. با رشد دانه ها و خارج شدن آن ها از ابعاد نانومتری خواص مطلوب این مواد از بین می رود. از طرفی میزان بالای مرزدانه در این مواد باعث می شود که از تأثیرات و خواص مرزدانه در رفتار ترمودینامیکی مواد نانوساختار نتوان چشم پوشی کرد و به همین دلیل مدل هایی برای توصیف رفتار ترمودینامیکی مواد نانوکریستال ارائه شده است. برای بررسی فرایند رشد دانه ها در این دسته از مواد و یافتن روش هایی برای پایداری دانه های مواد نانوکریستال در برابر رشد باید از این مدل ها استفاده نمود. مدل eos، مدل qda و مدل song مدل های ترمودینامیکی طراحی شده برای توصیف رفتار ترمودینامیکی فلزات نانوساختار به صورت خالص می باشند. این مدل ها نشان می دهند که در زیر اندازه دانه ای که به آن اندازه دانه بحرانی گفته می شود تمایل به رشد دانه در ساختار از بین می رود. بنابراین یکی از روش های جلوگیری از رشد دانه ها در مواد نانوکریستال و حفظ خواص ویژه آن ها و فراهم آوردن امکان به کارگیری آن ها در مقاصد کاربردی، کوچک کردن ابعاد دانه های آن ها تا زیر اندازه دانه بحرانی است. اما از آن جا که اندازه دانه بحرانی معمولاً بسیار کوچک است، یافتن روش هایی برای افزایش اندازه دانه بحرانی ضروری به نظر می رسد. یکی از این روش ها استفاده از اتم های عنصر ثانویه در ساختار فلز خالص، و کاهش انرژی مرزهای دانه توسط آن ها می باشد. از بین مدل های ارائه شده تنها مدل سانگ با اعمال تغییراتی ادعا می کند که قادر به پیش بینی رفتار ترمودینامیکی آلیاژهای فلزی در مقیاس نانومتری است. اما بررسی دقیقی روی قابلیت این مدل برای پیش بینی صحیح رفتار ترمودینامیکی آلیاژها در مقیاس نانو انجام نگرفته است. در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی سعی در بررسی و ارزیابی توانایی این مدل در پیش بینی اندازه دانه بحرانی در آلیاژ آلومینیم-منیزیم می باشد. با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی در آلیاژ فوق رفتار نفوذی منیزیم و آلومینیم بررسی و همچنین با توجه به تغییرات حاصل در انرژی ساختار آلومینیم با اندازه دانه نانومتری در اثر ورود اتم های منیزیم به آن، تأثیر ورود این اتم ها بر رشد دانه آلومینیم مطالعه شده و اندازه دانه بحرانی محاسبه گردید. نتایج نشان می دهد که اتم های منیزیم پس از ورود به ساختارآلومینیم به سمت مرزهای دانه رفته و با کاهش انرژی مرزدانه امکان پایداری دانه ها در برابر رشد را فراهم می نمایند. به علاوه با برقراری پیوندهای قوی در ساختار آلومینیم و نیز کاهش ضریب نفوذ اتم های آلومینیم فرایند رشد دانه را کنترل می کنند. پس از مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی و اندازه دانه بحرانی محاسبه شده توسط آن با محاسبات انجام گرفته توسط مدل سانگ دیده می شود این مدل در پیش بینی رفتار آلیاژها در مقیاس نانو توانایی چندانی ندارد. پس از آن با انجام شبیه سازی روی آلیاژ مس-زیرکنیم مشاهده شد که نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از شبیه سازی آلیاژ آلومینیم-منیزیم مطابقت دارد. نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی نشان داد که با انتخاب صحیح عنصر دوم می توان اندازه دانه بحرانی را در دماهای مختلف افزایش د

روش متداول برای استخراج مولیبدن، تولید از طریق تشویه و احیاء با گاز هیدروژن می باشد. این روش از محدودیت هایی برخوردار است. در این پژوهش، تأثیر آلومینیم و فعال سازی مکانیکی بر احیای کربوترمی مولیبدنیت در حضور آهک مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، مقدار 5 درصد وزنی آلومینیم به مخلوط پودری مولیبدنیت-آهک-گرافیت با نسبت استوکیومتری (1:2:2) اضافه گردید. سپس فعال سازی مکانیکی مخلوط پودری در اتمسفر آرگون توسط آسیاب گلوله ای سیاره ای و مدت زمان های متفاوت (0 تا 10 ساعت) انجام شد. به منظور بررسی اثر حضور آلومینیم و کار مکانیکی بر نمونه ها، با استفاده از آزمون آنالیز حرارتی هم زمان (sta)، نمونه ها در اتمسفر آرگون و با سرعت °c/min 10 تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. آزمون پراش پرتو ایکس برای نمونه ها قبل و بعد از آسیاب کاری انجام شد. نتایج نشان داد انجام آسیاب کاری به مدت 5 ساعت وبیشتر قبل از عملیات حرارتی سبب تشکیل مولیبدن و سولفید آلومینیم در محفظه آسیاب و بعد از عملیات حرارتی علاوه بر احیای مولیبدنیت، سبب تولید کاربید آلومینیم می گردد. نتایج به دست آمده در مورد اندازه دانه و کرنش ساختاری ذرات مولیبدنیت نشان داد با انجام فرایند آسیاب-کاری، اندازه دانه مولیبدنیت کاهش و کرنش ساختاری افزایش می یابد. منحنی های کسر انجام واکنش برحسب دما نشان داد دمای شروع واکنش برای هردو نمونه بدون آسیاب کاری، بدون آلومینیم و حاوی 5 درصد آلومینیم °c 1040بوده و دمای پایان واکنش برای نمونه حاوی آلومینیم نسبت به نمونه بدون آلومینیم حدود °c260 کاهش یافته است. همچنین دمای شروع و پایان واکنش برای نمونه 10 ساعت کار مکانیکی شده ، حاوی 5 درصد وزنی آلومینیم نسبت به نمونه حاوی 5 درصد آلومینیم و بدون کار مکانیکی°c 90 کاهش داشته است. به عبارت دیگر حضور آلومینیم، هرچند تأثیر زیادی بر دمای شروع واکنش نداشته اما سرعت واکنش را به میزان قابل توجهی افزایش داده است. سینتیک احیای کربوترمی مولیبدنیت در شرایط غیر همدما با استفاده از روش برازش مدل کوتز- ردفرن و روش های برازش مدل اوزاوا (fwo)، کسینجر(kas) و استارینک، بررسی و مشخص گردید در احیای کربوترمی مولیبدنیت در حضور آلومینیم مانند مخلوط بدون آلومینیم، انجام واکنش بودوارد کندترین مرحله و کنترل کننده سرعت واکنش احیاء است. البته در حضور آلومینیم در دماهای پایین واکنش احیاء در حالت جامد به میزان ناچیزی انجام شده، همچنین واکنش بودوارد در دماهای پایین تری فعال می گردد. سپس واکنش احیای فاز میانی مولیبدات کلسیم توسط مونوکسید کربن حاصل از واکنش بودوارد انجام می شود. مدل حاکم بر واکنش نیز مدل کنترل شیمیایی f1 تعیین شد. مقدار انرژی اکتیواسیون در نمونه 10 ساعت آسیاب کاری kcal/mol 5/44 و مقدار ضریب پیش نمایی min-11012×26/2 محاسبه گردید.

آلیاژهای مغناطیسی جزء مواد مهندسی هستند که به طور گسترده ای در صنایع مختلف مانند کامپیوتر، هوا- فضا والکترونیک بکار می روند. دراین میان آلیاژهای نیکل- کبالت مورد توجه خاص بوده اند. در این تحقیق آلیاژ های نانو کریستالی نیکل- کبالت با استفاده از روش رسوب دهی الکتروشیمیایی جریان مستقیم و پالسی تهیه شدند و تأثیر چگالی جریان و ph درروش جریان مستقیم وزمان های پالس خاموش وروشن در روش جریان پالسی بر روی خواص رسوب های به دست آمده مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های انجام شده توسط دستگاه آنالیز eds نشان داد که با افزایش چگالی جریان از70 تا 115 ma/cm2 میزان کبالت در آلیاژرسوب کرده از70 به 48 wt% درph=4 و از70 به 50wt% درph=1/5 کاهش یافت، ولی همواره نسبت کبالت به نیکل در آلیاژ از این نسبت در محلول بالاتر است و این امر به دلیل رسوب همزمان غیر عادی نیکل- کبالت می باشد. درچگالی جریان ثابت، با کاهش ph محلول از مقدار 4 تا 2، میزان کبالت رسوبی از75 به 42 wt% کاهش یافت، این در حالی است که با کاهش بیشترph تا مقدار 1/5 افزایشی تا حدود 70 wt% در مقدار کبالت رسوب کرده مشاهده گردید. درفرآیند جریان پالسی با تغییر زمان "پالس خاموش" از50 تا 150 µs، مقدار کبالت رسوبی از69 تا 76 wt% افزایش پیدا کرد، در ادامه و با افزایش بیشتر زمان "پالس خاموش" مقدار کبالت رسوبی شدیداً تا 41 wt% کاهش یافت. با توجه به نتایج xrd آلیاژهای سنتزشده، مشخص شد آلیاژهای نیکل- کبالت در تمام محدوده ترکیبی خود محلول جامد تشکیل می دهند. باکنترل نوع جریان (پالسی یا مستقیم) و ph محلول می توان رسوب با ساختار تک فاز fcc ویا دو فازfcc+hcp بدست آورد. به طوری که درph=1/5 درفرآیند جریان مستقیم ویا ph=1/5,4 درروش جریان پالسی، تنها ساختارتک فاز fcc مشاهده شد. اندازه دانه آلیاژهای رسوبی در جریان مستقیم در محدوده 24-58 نانومتر و در جریان پالسی 15-24 نانومتر بدست آمد. بررسی های انجام شده بر روی خواص مغناطیسی آلیاژهای به دست آمده با استفاده از آنالیز agfm نشان داد که با افزایش مقدار کبالت در آلیاژ و همچنین با ایجاد ساختار تک فازfcc، مغناطش اشباع افزایش می یابد. این در حالی است که مقدار وادارندگی برای آلیاژهای سنتز شده در حدود 40-38 oe بدست آمدکه درمحدوده ی قابل قبول آلیاژهای مغناطیسی نرم قرارمی گیرند.

هیدروکسی آپاتیت یک ساختار کریستالی شبیه به استخوان دارد و زیست فعال است. هیدروکسی آپاتیت، یک کلسیم فسفات بر پایه ی بیوسرامیک است که در پزشکی و دندان پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از هیدروکسی آپاتیت خواص زیستی مطلوبی را فراهم می آورد ولی چقرمگی شکست پائین و خواص مکانیکی ضعیف آن، استفاده از آن را برای کاربرد های ارتوپدی و به خصوص کاشتنی های تحت بار محدود کرده است. برای یک کاربرد موفق از هیدروکسی آپاتیت و بالا بردن ثبات آن در محلول فیزیولوژی بدن، می بایست خواص مکانیکی آن را تقویت نمود. هدف از این پژوهش، ساخت، مشخصه یابی، ارزیابی خواص مکانیکی، بررسی رفتار چگالش در حین تف جوشی و بررسی رفتار زیست فعالی بیو سرامیک های کامپوزیتی منیزیم فلوئور آپاتیت-آلومینا بود. بدین منظور، نانوپودر منیزیم فلوئور آپاتیت به روش آسیا کاری مکانیکی سنتز شد. سپس با اضافه نمودن نانوپودر آلومینا، نانوپودر های کامپوزیتی منیزیم فلوئور آپاتیت با 0، 10، 25 و 50 درصد آلومینا تهیه گردید. به منظور مشخصه یابی پودر های کامپوزیتی از تکنیک های پراش پرتو ایکس ومیکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد و نمونه ی حجیم از کامپوزیت های منیزیم فلوئور آپاتیت با 0، 10، 25 و 50 درصد آلومینا، تحت فشار 300 مگاپاسکال تهیه گردید. با استفاده از روش تاگوچی، نمونه ها تحت تف جوشی دو مرحله ای قرار گرفت و رفتار چگالش آن ها بررسی شد. خواص مکانیکی نمونه های کامپوزیتی همچون سختی و چقرمگی شکست توسط دستگاه سختی سنجی، اندازه گیری شد. به منظور ارزیابی رفتار زیست فعالی نمونه های کامپوزیتی، از محلول شبیه سازی شده بدن در زمان های غوطه وری متفاوت استفاده گردید. علاوه بر آن، برای نمونه های حجیم از تکنیک های پراش پرتو ایکس، طیف سنجی فرو سرخ فوریه، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون اسپکتروسکوپی نشری پلاسمای جفت شده ی القایی استفاده شد. شرایط بهینه توسط آنالیز واریانس بر روی نتایج چگالی به دست آمد. در شرایط بهینه بالاترین خواص مکانیکی برای کامپوزیت منیزیم فلوئور آپاتیت با 50 درصد آلومینا به دست آمد. سختی و تافنس شکست آن به ترتیب برابر با gpa5/3±09/22 و mpa.m1/2 5/1±82/5 می باشد. تشکیل آپاتیت بر روی سطح تمامی کامپوزیت ها بعد از غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن مشاهده گردید. در تمامی کامپوزیت ها، منیزیم فلوئور آپاتیت تحت فرایند تف جوشی دومرحله ای به کار گرفته شده به ?-تری کلسیم فسفات تبدیل شد. در 1300 درجه سانتی گراد، کامپوزیت منیزیم فلوئور آپاتیت با 50 درصد آلومینا به ?-تری کلسیم فسفات و آلومینات کلسیم تبدیل می شود و تمامی پیک های منیزیم فلوئور آپاتیت ناپدید می گردد. در کامپوزیت با 10 درصد آلومینا، تسریع در رشد آپاتیت پس از 21 روز غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن، مشاهده گردید.

یکی از ویژگی های مهم کاشتنی های زیست فعال و زیست سازگار، تشکیل یک لایه ازآپاتیت شبه استخوانی درمحل تماس کاشتنی با محیط بیولوژیک است. این فاز از نظر ترکیب شیمیایی و ساختار شبیه به فاز معدنی استخوان است. پژوهشگران در بررسی رفتار مواد متفاوت جهت استفاده زیستی به اثر عواملی مانند روش سنتز مواد ، اندازه دانه، نوع و مقدار یون های رهایش یافته از بیومواد برنحوه جوانه زنی و رشد آپاتیت تشکیل شده پی بردند. در این پژوهش، به بررسی رفتار زیست فعالی و اثر ترکیب شیمیایی نانوبیوسرامیک-های زیست فعال متفاوت بر موفولوژی آپاتیت تشکیل شده در شرایط آزمایشگاهی پرداخته شد. بیوسرامیک های هیدروکسی آپاتیت، فلوئور آپاتیت، منیزیم/ فلوئور آپاتیت، دی کلسیم سیلیکات (ca2sio4)، دیوپسید (camgsi2o6)، بردیجیت (ca7mgsi4o16)، مروینیت (ca3mgsi2o8) و فورستریت (mg2sio4) و از شیشه های زیست فعال، شیشه 36s در نظر گرفته شدند. بیوسرامیک ها و شیشه زیست فعال ذکر شده با مواد اولیه مناسب به روش سل-ژل تهیه و مشخصه یابی شدند. تکنیک های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی، آنالیز عنصری به کمک طیف سنجی تفکیک انرژی پرتوی ایکس و طیف سنجی فروسرخ با تبدیل فوریه برای مشخصه یابی پودرهای تهیه شده، استفاده شد. نتایج موید آن بود که پودرهای تهیه شده همگی خالص و بدون هیچ گونه فاز و ترکیب ناخواسته و با اندازه دانه زیر 50 نانومتر هستند. ارزیابی زیست فعالی با غوطه وری نمونه تهیه شده به صورت قرص به درون مایع شبیه سازی شده بدن (sbf) به مدت زمان های مشخص انجام شد و تشکیل آپاتیت بر سطح نانوپودرها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی فروسرخ با تبدیل فوریه و ارزیابی غلظت کلسیم و فسفر در محلول تائید شد. آنچه از چگونگی رهایش یون ها و تغییرات میزان ph محلول شبیه سازی شده بدن استنتاج شد آن است که جایگزینی یون فلوئور به جای گروه هیدروکسیل در بیوسرامیک های کلسیم-فسفاتی باعث افزایش نرخ جوانه زنی و کاهش نرخ رشد آپاتیت می شود. افزودن یون منیزیم به بیوسرامیک کلسیم فسفاتی حاوی یون فلوئور موجب افزایش نرخ انحلال کلسیم و افزایش نرخ رشد آپاتیت می شود. بیوسرامیک های حاوی سیلیکات با واکنش هیدراسیون و تشکیل گروه عاملی si-oh، مکان های مناسبی جهت جوانه زنی آپاتیت ایجاد نموده و درنتیجه نرخ جوانه زنی بر نرخ رشد آپاتیت غلبه کرده و اندازه بلورک های آپاتیت تشکیل شده بسیار کوچک هستند. حضور منیزیم در کنار سیلیسیم و جایگزینی منیزیم با یون h+ موجود در محلول باعث افزایش ph می شود. بیوسرامیک های حاوی سیلیکات در هنگام غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن با رهایش یون سیلیسیم در محلول، مورفولوژی آپاتیت تشکیل یافته را از حالت سوزنی که شبیه به آپاتیت بیولوژیک است به شکل های منظم مانند کروی ومنشور تغییر می دهد.

در سال های اخیر کاربید آهن به عنوان یک ماده جدید برای استفاده در فولاد سازی به عنوان یک منبع کربن دار مورد توجه قرار گرفته ا ست. علت این امر می تواند ناشی از خصوصیات ارزنده سمنتیت نظیر غیر آتش زا بودن، سهولت در حمل و نقل و انبارداری، دارا بودن مقادیر زیاد کربن به عنوان یک منبع گرمایی، می باشد. کاربید آهن از لحاظ ترمودینامیکی یک ماده شبه پایدار بوده و می تواند به آهن فلزی و گرافیت تجزیه شود. از اینرو در دهه های اخیر تحقیقات قابل ملاحظه ای روی عوامل موثر بر پایداری آن انجام شده ا ست. مهمترین این عوامل دما، اتمسفر گازی، نوع کانه مصرفی و افزودنی ها می باشند. در میان افزودنی ها تاثیر منگنز و اکسید منگنز کمتر مورد توجه قرار گرفته ا ست. از اینرو در این پژوهش تاثیر افزودنی منگنز و اکسید منگنز بر تشکیل و پایداری سمنتیت طی فرایند احیا و کربوراسیون کانی آهنی مورد بررسی قرار گرفته شد. در ابتدا پودر هماتیت با نسبت های 5 و 10 درصد وزنی منگنز و اکسید منگنز، و 10 درصد نفتا به عنوان چسب سرد ، به طور کامل با یکدیگر مخلوط شدند. نمونه های خام با قطر 9 و ارتفاع 5 میلی متر با نیروی اعمالی 500 نیوتن توسط پرس فشرده شده و سپس در دمای c°900 به مدت 4 ساعت زینتر شدند. فرایند های احیا و کربوراسیون بطور پیوسته در دمای c°750 در راکتور احیا با بستر ثابت توسط مخلوط گازی 30%ch4 - 10%ar 60%h2 - برای زمان های مختلف انجام گرفت. نتایج آنالیز وزنی نمونه های فرایند احیا و کربوراسیون حاکی از آن بود که ابتدا هماتیت به آهن احیا شده و در ادامه کربوره می شود. با در در نظر گرفتن آنالیز وزنی و فازی می توان گفت که پس از زمان 5 دقیقه اعمال فرایند احیا و کربوراسیون بر نمونه های هماتیتی، بیش از 95 درصد وزنی آهن تشکیل شده است. آهن تشکیل شده به عنوان کاتالیزور شکست متان و ایجاد کربن اتمی و فعال سبب آغاز فرایند کربوراسیون با نرخ قابل ملاحظه ای در این زمان می گردد. افزایش زمان فرایند، کسر سمنتیت تشکیل شده را افزایش می دهد، بگونه ای که در زمان 15 دقیقه حداکثر میزان کاربید تشکیل می-گردد. بررسی انجام شده بر روی نمونه های حاوی افزودنی منگنز نشان داد که این عنصر نرخ احیا را افزایش می دهد. این درحالی ا ست که افزودنی اکسید منگنز تاثیری عکس منگنز دارد. افزایش درصد منگنز از 5 به 10 درصد تاثیر قابل توجه ای در سرعت احیا نداشته، در حالیکه در نمونه های شامل اکسید منگنز این تاثیر قابل ملاحظه ای می باشد. تاثیر این افزودنی ها بر تشکیل و پایداری سمنتیت به گونه ای ا ست که منگنز سرعت تشکیل و پایداری را افزایش می دهد و اکسید منگنز تنها سبب پایدارتر شدن سمنتیت می-گردد. همچنین نتایج نشان داد که افزودن منگنز سبب افزایش سرعت احیا و کربوراسیون و اکسید منگنز سبب کاهش آن می شود. نتایج حاصل از بررسی ریز ساختاری نشان داد که مورفولوژی کاربید تشکیل شده در نمونه های خالص از نوع لایه ای و حجیم است. در عین حال منگنز و اکسید منگنز سبب تغییر این مورفولوژی به کروی ریز می گردد.

هدف کلی تحقیق حاضر تعیین تغییرات شاخص های مرتبط با عملکرد اتونومیک قلبی (ریکاوری و تغییری پذیری ضریان قلب) متعاقب دو نوع فعالیت وامانده ساز با کارسنج دستی و پایی در مردان با گروه های سنی مختلف شهر علی آباد کتول بود. تعداد 36 نفر از مردان فعال در گروه های سنی 10 تا 15 سال، 30 تا 35 سال و 55 تا60 سال، پس از تشریح اهداف به سه گروه 12 نفره (کودکان، میانسال، سالمند) تقسیم شدند. 48 ساعت قبل از اجرای پروتکل آزمون گیری، افراد با نحوه اجرای فعالیت با کارسنج دستی و پایی آشنا شدند. در روز آزمون، آزمودنی ها پس از گرم کردن ابتدا آزمون وامانده ساز با کارسنج پایی و سپس آزمون وامانده ساز با کارسنج دستی را انجام دادند. در طول اجرای پروتکل های تمرینی و ریکاوری، ضربان قلب برای محاسبه تغییر پذیری و ریکاوری ضربان قلب به وسیله الکتروکاردیوگرام 12 اشتقاقی ثبت شد و تغییر پذیری ضربان قلب در استراحت، بلافاصله، 5 و 10 دقیقه بعد از آزمون و ریکاوری ضربان قلب در 1، 2 و 5 دقیقه بعد از اجرای آزمون اندازه گیری شد. برای تجزیه و تحلیل داده های تحقیق از آزمون تحلیل واریانس یکطرفه، تحلیل واریانس چند عاملی و آزمون تعقیبی توکی استفاده شد. نتایج نشان داد که تفاوت معناداری بین مقادیر تغییر پذیری ضربان قلب درگروه های سنی کودکان، میانسال و سالمند در استراحت (p= 0/000, f=12/771)، بلافاصله (p=0/021, f= 4/315) و 10 (p=0/037, f=3/641) دقیقه پس از اجرای آزمون کارسنج پایی وجود دارد . بعلاوه، نتایج نشان داد که تغییر پذیری ضربان قلب پس ازکارسنج پایی در تمام مراحل به طور معناداری در گروه کودکان نسبت به گروه های سالمند و میانسال پائین تر می باشد. همچنین، نتایج نشان داد که ریکاوری ضربان قلب در 1 دقیقه (p= 0/028, f=4/002) پس از آزمون کارسنج دستی و در 1 (p= 0/003, f=7/110)، 2 (p= 0/000, f=21/254) و 5 (p= 0/000, f= 14/702) دقیقه پس از اجرای آزمون کارسنج پایی به طور معناداری در گروه کودکان نسبت به گروه میانسال و سالمند سریعتر می باشد . یافته های ما نشان داد که ریکاوری ضربان قلب در کودکان به دلیل بالاتر بودن فعالیت سیستم عصبی پاراسمپاتیک نسبت به میانسالان و سالمندان سریع تر انجام می شود. علاوه بر این، مقادیر ریکاوری و تغییر پذیری ضربان قلب متعاقب کارسنج دستی از کارسنج پایی بالاتر می باشد. بنابراین، می توان چنین نتیجه گیری که ریکاوری در سیستم اتونوم قلبی متعاقب فعالیت هایی که از گروه عضلانی کوچک (کارسنج دستی) استفاده می کنند در مقایسه با فعالیت هایی که از گروه عضلانی بزرگ استفاده می کنند (کارسنج پایی) سریع تر رخ می دهد.

تاثیر قرص انار بر روی بیماران مبتلا به کبد چرب غیرالکلی زمینه:بیماری کبد چرب غیر الکلی شایع ترین بیماری کبدی در دنیا می باشد.یکی از مکانیسم های ایجاد این بیماری اکسیداتیو استرس می باشد.در حال حاضر هیچ درمان موثری برای این بیماری وجود ندارد.هدف از این مطالعه بررسی اثر قرص انار بر روی کبد چرب غیرالکلی می باشد. روشها و مواد: تعداد 50 بیمار که طبق معیارهای بیوشیمیایی و سونوگرافیک مبتلا به بیماری کبد چرب غیرالکلی بودند و واجد شرایط ورود به مطالعه بودند انتخاب و به مدت 6 هفته تحت درمان با قرص انار روزانه قرار گرفتند و معیارهای وزن ، فشار خون ، دورکمر،ast ،alt،crp hsو سونوگرافی کبد قبل از مطالعه و در انتهای مطالعه اندازه گیری و نتایج جمع آوری و مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. نتایج :21 نفر(%42) از افراد مورد مطالعه مرد و 29 نفر(%58)زن بودند،میانگین سنی افراد مورد مطالعه 35/12±20/46 بود میانگین وزن بیماران قبل و بعد از مطالعه به ترتیب8/13 ± 06/85 و 8/13±8/83 بود که این اختلاف وزنی معنی دار بود .( 001/0 p =) میانگین bmiبیماران قبل و بعد از مطالعه به ترتیب 823/3±23/33و 59/3 ± 46/29 (p=0/001)kg/m2 بودمیانگین دور کمر بیماران قبل و بعد از مطالعه به ترتیب 5/4±15/97 و 29/4 ±85/95, سانتی متر بود. (001/0=p) میانگین فشار خون سیستولی بیماران قبل و بعد از مطالعه به ترتیب 54/9 ±38/121 و 03/7 ±25/119 میلی متر جیوه و فشار خون دیاستولی بیماران قبل و بعد از مطالعه به ترتیب476/5 ±40/75 و 369/5 ± 88/73 بود(05/0 p >) . میانگین alt بیماران قبل و بعد از مطالعه به ترتیب82/22 ± 47/58 و96/20± 58/42 بود.( 001/0 p =). میانگین ast بیماران قبل وبعد از مطالعه به ترتیب 28/26 ±71/65 و 53/21±66 /46 بود (001/0=p) میانگین crp hs بیماران قبل و بعد از مطالعه 641/6±05/14و 293/5 ± 92/7 بود ( 001/0 p =) . میانگین درجه (grade) سونوگرافیک بیماران قبل و بعد از مطالعه به تفاوت معنی داری نداشت. نتیجه گیری: قرص انار یک داروی بی خطر می باشد که می تواند بعنوان یک داروی کمکی در کنار درمان های دیگر کبد چرب غیرالکلی مفید باشد. کلید واژه ها: کبد چرب غیر الکلی ، اکسیداتیو استرس ، قرص انار

عدم تطابق خواص مکانیکی آلیاژهای کاشتنی پایه کبالت موجب شل¬شدن در اثر تنش حفاظتی و زیست خنثی بودن این آلیاژ نیز سبب تشکیل بافت لیفی در اطراف آن پس از قرارگیری در محیط طبیعی بدن می¬شود. از طرف دیگر با استفاده از سرامیک¬ها و شیشه¬های زیست فعال با داشتن خواص زیست¬فعالی مناسب، و مواد متخلخل با خواص مکانیکی ویژه می¬توان خواص دلخواه متناسب با بافت استخوانی را طراحی و تامین نمود. هدف از پژوهش حاضر، ساخت و مشخصه یابی نانوکامپوزیت متخلخل پایه آلیاژ وایتالیم و سرامیک زیست¬فعال بود. به منظور آماده¬سازی و مشخصه¬یابی اجزا تشکیل دهنده نانوکامپوزیت متخلخل پایه کبالت، ابتدا پودر شیشه زیست¬فعال نانومتری s58 به روش سل-ژل تهیه و اثر دما بر خواص ساختاری، مکانیکی و زیست¬فعالی آن بررسی گردید. سپس از دو نوع آلیاژ پایه کبالت به عنوان ماده تشکیل دهنده زمینه، شامل پودرهای اتمیزه شده گازی وتراشه¬های حاصل از براده¬برداری شمش¬های کوچک ریختگی استفاده شد. در ادامه به منظور تغییر در اندازه ذرات و ساختار، هر دونوع آلیاژ آسیاکاری شدند. سپس اندازه دانه¬ها، چگالی نابجایی¬ها، درصد تغییرات فازی، تغییرات ریزسختی و نحوه توزیع اندازه ذرات بررسی و اندازه¬گیری شد. در مرحله بعد با توجه به نتایج حاصل شده از پودرهای اتمیزه شده- (p2)، پودرهای اتمیزه شده که به مدت 12 ساعت (mp2) و تراشه¬های حاصل از براده¬برداری شمش¬های کوچک ریختگی که به مدت 9 ساعت آسیاکاری شدند (mp1)، استفاده شد. به منظور بررسی اثر دما و زمان بر فرایند تف¬جوشی و اثر آن برخواص مکانیکی و مورفولوژی، از پودرهای p2 و دماهای 1100، 1150، 1200 و 1250 درجه سانتیگراد به مدت زمان¬های 3، 6، 9 و 12 ساعت استفاده شد. سپس به منظور بررسی اثر تغییر درصد تخلخل بر خواص مکانیکی از درصدهای تخلخل مختلف و از پودرهای p2، mp2 و mp1 استفاده گردید. در نهایت با توجه به نتایج حاصل، آزمون زیست¬فعالی در محلول شبیه¬سازی شده بدن انجام شد. پس از انجام کشت سلول، میزان سمیت با آزمون دی¬متیل تیازل دی فنیل تترازولیوم و بررسی میزان رشد و چسبندگی سلولی با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی برروی نانوکامپوزیت¬های متخلخل ساخته شده از پودرهای p2 و mp2 انجام پذیرفت. بررسی اثر دما بر شیشه زیست¬فعال s58، حاکی از تبدیل شیشه به ماده سرامیکی در دمای بالاتر از 918 درجه سانتیگراد، کاهش خاصیت زیست¬فعالی و حفظ آن و همچنین افزایش خواص مکانیکی بود. بررسی اثر آسیاکاری بر پودرهای فلزی، نشانگر کاهش اندازه ذرات، کاهش اندازه دانه¬ها، افزایش چگالی نابجایی¬ها، افزایش ریزسختی و افزایش درصد فاز منشور شش وجهی متراکم (hcp) به سرعت و در روندی غیر مشابه برای دو نوع آلیاژ بود. نتایج سنجش استحکام و درصد تخلخل¬های بدست آمده از کامپوزیت¬های ساخته شده از پودر p2 حاکی از وجود رابطه¬ای منطقی بین آن¬ها بود به طوری که سرعت افزایش استحکام با کاهش درصد تخلخل طبق رابطه¬ای مشخص افزایش می¬یافت. نتایج فاز شناسی با پراش پرتو ایکس، بررسی¬های ریزساختار و ریزسختی نشان دهنده¬ی عدم تغییرات فازی، رسوب ذرات کاربیدی غنی از کرم و مولیبدن در مرزدانه¬ها در دمای 1250 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت و کاهش ریزسختی بود. علاوه بر این، تغییرات اندازه منطقه گلویی نشان¬گر حاکم بودن مکانیزم دیفوزیون حجمی بر فرایند تف¬جوشی در دمای 1250 درجه سانتیگراد بود. بررسی سطح شکست بعد از آزمون تنش-کرنش فشاری نشان¬گر وجود مورفولوژی¬های شکست بین دانه¬ای، نرم و تورقی است که در اثر دگرگونی فاز مکعبی با وجوه مرکزدار (fcc) به hcp اتفاق می¬افتد. شکل منحنی¬های تنش-کرنش فشاری نمونه¬های کامپوزیتی ساخته شده توسط پودر mp2 و mp1 به ترتیب متفاوت و مشابه با منحنی¬های کامپوزیتی ساخته شده توسط پودر p2 بود. همچنین استحکام فشاری و ضریب کشسانی نمونه¬های کامپوزیتی ساخته شده توسط پودر mp2 افزایش و نمونه¬¬های کامپوزیتی ساخته شده توسط پودر mp1 کاهش محسوسی را نسبت به کامپوزیت¬های ساخته شده از پودر p2 نشان می¬داد. بررسی تغییرات درصد تخلخل نسبی برحسب ضریب کشسانی نسبی نشان¬گر وجود رابطه¬ای متفاوت با مکانیزم تئوری پیشنهاد شده توسط گیبسون-اشبی بود. نتایج نشان داد که خواص مکانیکی نمونه¬های ساخته شده از پودر p2 و mp2 با خواص مکانیکی تعیین شده برای کاشتنی¬های جایگزین استخوان متراکم تناسب دارد. بررسی¬های غوطه¬وری در محلول شبیه¬سازی شده بدن حاکی از رشد بلور¬های آپاتیت بر سطح نمونه¬های نانوکامپوزیتی متخلخل و نشان¬گر وجود خواص زیست¬فعالی این نمونه¬ها است. در نهایت نتایج سمیت شناسی و کشت سلول نشان¬گر عدم مرگ سلولی و همچنین تکثیر، چسبندگی و رشد سلول¬ها بر سطح و درون تخلخل¬های نمونه¬های نانوکامپوزیت متخلخل بود

عدم تطابق خواص مکانیکی آلیاژهای کاشتنی پایه کبالت موجب شل¬شدن در اثر تنش حفاظتی و زیست خنثی بودن این آلیاژ نیز سبب تشکیل بافت لیفی در اطراف آن پس از قرارگیری در محیط طبیعی بدن می¬شود. از طرف دیگر با استفاده از سرامیک¬ها و شیشه¬های زیست فعال با داشتن خواص زیست¬فعالی مناسب، و مواد متخلخل با خواص مکانیکی ویژه می¬توان خواص دلخواه متناسب با بافت استخوانی را طراحی و تامین نمود. هدف از پژوهش حاضر، ساخت و مشخصه یابی نانوکامپوزیت متخلخل پایه آلیاژ وایتالیم و سرامیک زیست¬فعال بود. به منظور آماده¬سازی و مشخصه¬یابی اجزا تشکیل دهنده نانوکامپوزیت متخلخل پایه کبالت، ابتدا پودر شیشه زیست¬فعال نانومتری s58 به روش سل-ژل تهیه و اثر دما بر خواص ساختاری، مکانیکی و زیست¬فعالی آن بررسی گردید. سپس از دو نوع آلیاژ پایه کبالت به عنوان ماده تشکیل دهنده زمینه، شامل پودرهای اتمیزه شده گازی وتراشه¬های حاصل از براده¬برداری شمش¬های کوچک ریختگی استفاده شد. در ادامه به منظور تغییر در اندازه ذرات و ساختار، هر دونوع آلیاژ آسیاکاری شدند. سپس اندازه دانه¬ها، چگالی نابجایی¬ها، درصد تغییرات فازی، تغییرات ریزسختی و نحوه توزیع اندازه ذرات بررسی و اندازه¬گیری شد. در مرحله بعد با توجه به نتایج حاصل شده از پودرهای اتمیزه شده- (p2)، پودرهای اتمیزه شده که به مدت 12 ساعت (mp2) و تراشه¬های حاصل از براده¬برداری شمش¬های کوچک ریختگی که به مدت 9 ساعت آسیاکاری شدند (mp1)، استفاده شد. به منظور بررسی اثر دما و زمان بر فرایند تف¬جوشی و اثر آن برخواص مکانیکی و مورفولوژی، از پودرهای p2 و دماهای 1100، 1150، 1200 و 1250 درجه سانتیگراد به مدت زمان¬های 3، 6، 9 و 12 ساعت استفاده شد. سپس به منظور بررسی اثر تغییر درصد تخلخل بر خواص مکانیکی از درصدهای تخلخل مختلف و از پودرهای p2، mp2 و mp1 استفاده گردید. در نهایت با توجه به نتایج حاصل، آزمون زیست¬فعالی در محلول شبیه¬سازی شده بدن انجام شد. پس از انجام کشت سلول، میزان سمیت با آزمون دی¬متیل تیازل دی فنیل تترازولیوم و بررسی میزان رشد و چسبندگی سلولی با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی برروی نانوکامپوزیت¬های متخلخل ساخته شده از پودرهای p2 و mp2 انجام پذیرفت. بررسی اثر دما بر شیشه زیست¬فعال s58، حاکی از تبدیل شیشه به ماده سرامیکی در دمای بالاتر از 918 درجه سانتیگراد، کاهش خاصیت زیست¬فعالی و حفظ آن و همچنین افزایش خواص مکانیکی بود. بررسی اثر آسیاکاری بر پودرهای فلزی، نشانگر کاهش اندازه ذرات، کاهش اندازه دانه¬ها، افزایش چگالی نابجایی¬ها، افزایش ریزسختی و افزایش درصد فاز منشور شش وجهی متراکم (hcp) به سرعت و در روندی غیر مشابه برای دو نوع آلیاژ بود. نتایج سنجش استحکام و درصد تخلخل¬های بدست آمده از کامپوزیت¬های ساخته شده از پودر p2 حاکی از وجود رابطه¬ای منطقی بین آن¬ها بود به طوری که سرعت افزایش استحکام با کاهش درصد تخلخل طبق رابطه¬ای مشخص افزایش می¬یافت. نتایج فاز شناسی با پراش پرتو ایکس، بررسی¬های ریزساختار و ریزسختی نشان دهنده¬ی عدم تغییرات فازی، رسوب ذرات کاربیدی غنی از کرم و مولیبدن در مرزدانه¬ها در دمای 1250 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت و کاهش ریزسختی بود. علاوه بر این، تغییرات اندازه منطقه گلویی نشان¬گر حاکم بودن مکانیزم دیفوزیون حجمی بر فرایند تف¬جوشی در دمای 1250 درجه سانتیگراد بود. بررسی سطح شکست بعد از آزمون تنش-کرنش فشاری نشان¬گر وجود مورفولوژی¬های شکست بین دانه¬ای، نرم و تورقی است که در اثر دگرگونی فاز مکعبی با وجوه مرکزدار (fcc) به hcp اتفاق می¬افتد. شکل منحنی¬های تنش-کرنش فشاری نمونه¬های کامپوزیتی ساخته شده توسط پودر mp2 و mp1 به ترتیب متفاوت و مشابه با منحنی¬های کامپوزیتی ساخته شده توسط پودر p2 بود. همچنین استحکام فشاری و ضریب کشسانی نمونه¬های کامپوزیتی ساخته شده توسط پودر mp2 افزایش و نمونه¬¬های کامپوزیتی ساخته شده توسط پودر mp1 کاهش محسوسی را نسبت به کامپوزیت¬های ساخته شده از پودر p2 نشان می¬داد. بررسی تغییرات درصد تخلخل نسبی برحسب ضریب کشسانی نسبی نشان¬گر وجود رابطه¬ای متفاوت با مکانیزم تئوری پیشنهاد شده توسط گیبسون-اشبی بود. نتایج نشان داد که خواص مکانیکی نمونه¬های ساخته شده از پودر p2 و mp2 با خواص مکانیکی تعیین شده برای کاشتنی¬های جایگزین استخوان متراکم تناسب دارد. بررسی¬های غوطه¬وری در محلول شبیه¬سازی شده بدن حاکی از رشد بلور¬های آپاتیت بر سطح نمونه¬های نانوکامپوزیتی متخلخل و نشان¬گر وجود خواص زیست¬فعالی این نمونه¬ها است. در نهایت نتایج سمیت شناسی و کشت سلول نشان¬گر عدم مرگ سلولی و همچنین تکثیر، چسبندگی و رشد سلول¬ها بر سطح و درون تخلخل¬های نمونه¬های نانوکامپوزیت متخلخل بود.

در این پژوهش تاثیر سطح ویژه کنسانتره مگنتیتی شرکت معدنی و صنعتی گل گهر بر خواص گندله تولیدی و جایگزینی چسب بنتونیت با ترکیبات بور به منظور کاهش مصرف بنتونیت مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی تاثیر سطح ویژه، از کنسانتره مگنتیتی گل گهر با سطوح ویژه 1850، 2050، 2250 و 2400 سانتیمتر مربع بر گرم، 0.7 درصد وزنی بنتونیت، 8.5 درصد وزنی آب و 0.03 درصد وزنی هیدروکسید سدیم استفاده شد. با بررسی خواص گندله های خام و پخته شده، سطح ویژه مناسب کنسانتره انتخاب شد. با انتخاب سطح ویژه مناسب، به منظور کاهش مصرف بنتونیت از درصدهای مختلف اکسید بور استفاده شد و مقدار مطلوب بنتونیت تعیین شد. از کلمانیت بعنوان یکی از ترکیبات حاوی اکسید بور در دو حالت کلسینه شده و کلسینه نشده با درصدهای مختلف به همراه بنتونیت استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که با افزایش سطح ویژه کنسانتره مگنتیتی، استحکام فشاری گندله های خام و پخته افزایش یافته در حالیکه درصد تخلخل و احیا پذیری گندله های پخته کاهش می یابد از اینرو سطح ویژه کنسانتره مگنتیتی با مقدار 2050cm2/g، بعنوان سطح ویژه مناسب انتخاب گردید. استحکام فشاری تر گندله های خام با افزایش اکسید بور ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. استفاده از اکسید تاثیر عمده ای بر استحکام فشاری گندله های پخته از خود نشان داد، بطوریکه استفاده از 0.8 درصد وزنی اکسید بور سبب افزایش 36 درصدی استحکام فشاری گندله¬های پخته گردید. استفاده از 0.4 درصد اکسید بور سبب افزایش 11 درصدی تخلخل گندله¬های پخته گردید و در ادامه با افزایش درصد اکسید بور میزان تخلخل کاهش یافت و درصد احیا برای گندله-های تولید شده با 0.4 درصد اکسید بور به همراه 0.5 درصد بنتونیت بیشتر از سایر گندله ها بدست آمد. بنابراین 0.5 درصد بنتونیت بعنوان مقدار بهینه بنتونیت انتخاب گردید. نتایج نشان داد که استفاده از کلمانیت کلسینه نشده سبب کاهش شدید استحکام فشاری گندله های پخته شده می¬گردد و استفاده از کلمانیت کلسینه نشده بعنوان چسب در گندله سازی سنگ آهن، مستلزم کلسینه کردن کلمانیت می باشد. افزایش درصد کلمانیت کلسینه شده بدون بنتونیت، سبب افزایش استحکام فشاری سرد گردید. همچنین میزان تخلخل و احیا پذیری گندله های پخته شده با کلمانیت کلسینه شده بیشتر از گندله های تولید شده با کلمانیت کلسینه شده به همراه 0.5 درصد بنتونیت حاصل شد. خواص گندله های خام تولید شده با کلمانیت کلسینه شده کمتر از حداقل مقدار مورد نیاز بدست آمد و استفاده ترکیبی از کلمانیت کلسینه شده و بنتونیت، سبب افزایش قابل توجهی در استحکام فشاری گندله های خام و پخته گردید. نتایج حاصل نشان داد که کاهش مصرف بنتونیت از 0.7به 0.5 درصد و جایگزینی آن با 0.25 درصد کلمانیت کلسینه شده سبب بهبود خواص گندله های خام و پخته می شود.

در این پژوهش رفتار سایشی کامپوزیت های wc-feal-b در دماهای بالا بررسی گردیده است. بر این اساس کامپوزیت تجاری(wc-10wt%co (h10f ساخت شرکت سندویک سوئد با کامپوزیت های wc-40vol%co و wc-40vol%feal با مقادیر مختلف بور از صفر تا ppm1000 سنتز شده به روش زینترینگ فاز مایع از نظر خواص مکانیکی و رفتار سایش دما بالا مقایسه شدند. این کامپوزیت ها از نظر فازهای تشکیل دهنده، ریزساختاری، سختی، چقرمگی شکست و رفتار سایشی مورد بررسی قرار گرفتند. آزمون های سایش به روش پین روی دیسک تحت بار 40 نیوتن و طی مسافت 100 متر و در شش دمای محیط، 200، 300، 400، 500 و 600 درجه سانتی گراد انجام شدند. سطوح سایش به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) مورد بررسی قرار گرفتند. پراش سنجی اشعه ایکس کامپوزیت های زمینه بین فلزی نشان می دهد که این کامپوزیت ها از اجزای اصلی wc و fe60al40 تشکیل شده اند و نسبت به کامپوزیت های با زمینه کبالت از مقدار کم تری فاز ترد w2c تشکیل شده اند. نتایج سختی اندازه گیری شده از این کامپوزیت ها نشان دهنده سختی بالاتر کامپوزیت های wc-feal-b نسبت به کامپوزیت های wc-co با میزان زمینه مشابه است. نتایج به دست آمده از چقرمگی شکست کامپوزیت ها نشان دهنده بهبود چقرمگی کامپوزیت های زمینه بین فلزی با افزودن بور است. نتایج سایشی به دست آمده مشخص می کند که در بین نمونه ها، کامپوزیت wc-40vol%feal بدون بور کم ترین مقاومت به سایش را دارد که به دلیل تردی بالاتر و عدم پیوستگی مناسب بین زمینه آلومیناید آهن و ذرات کاربید تنگستن می باشد. این رفتار منجر به جدا شدن ذرات تقویت کننده از زمینه می شود. با حضور بور تا ppm 500 در زمینه آلومیناید آهن، رفتار سایشی این کامپوزیت ها بهبود یافت و مکانیزم سایش در این کامپوزیت ها از حالت کندگی به خراشان تغییر پیدا کرد. بور با افزایش میزان چقرمگی این کامپوزیت ها و افزایش قابلیت شکل پذیری آلومیناید آهن و همچنین بهبود حلالیت کاربید تنگستن در آن منجر به بهبود پیوند فصل مشترک زمینه feal و ذرات کاربید تنگستن و بنابراین افزایش مقاومت سایشی این کامپوزیت ها شده است. بررسی سطوح سایش نشان داد که مکانیزم حاکم بر سایش در دمای محیط کامپوزیت های wc-10wt%co تجاری وb-wc-40vol%fealخراشان بوده با افزایش دما تا 300 درجه سانتی گراد، مکانیزم همچنان خراشان بوده اما حالت آن شدیدتر شده است. در دمای 400 درجه سانتی گراد، مکانیزم سایش بیش تر به چسبان تغییر پیدا کرده است. در دمای 500 درجه سانتی گراد به دلیل اکسید شدن اندکی از زمینه مکانیزم چسبان کم تر است. در دمای 600 درجه سانتی گراد مکانیزم اکسیداسیون غالب شده است. کامپوزیت زمینه بین فلزی حاوی ppm500 بور مقاومت سایشی بیش تری (به ویژه در دماهای بالا) نسبت به کامپوزیت wc-10wt%co تجاری که دارای درصد فاز زمینه کم تر است، دارد. حضور بور در این کامپوزیت ها موجب دست یابی به مقاومت سایشی دمای محیط در حد کامپوزیت های تجاری شده است که دلیل آن سختی بالاتر زمینه آلومیناید آهن در مقایسه با کبالت است. بنابراین کامپوزیت های wc-feal-b مقاومت سایشی بالاتری در دمای پایین و رفتار بسیار مناسب تری در دماهای بالا نسبت به کامپوزیت های wc-co تجاری دارا هستند و پتانسیل کاربرد در دماهای بالا را دارند.

چکیده ندارد.

فلز روی از مهم ترین فلزات غیرآهنی است که به علت خصوصیات منحصر به فرد، در صنایع مختلف کاربرد دارد. استخراج روی از کانیهای اکسیدی و سولفیدی به روش های حرارتی و تر امکان پذیر است. امروزه تولید روی به روش هایدرومتالورژی بعلت مزایای این روش در حال گسترش میباشد. علاوه بر تولید روی از کنسانتره آن، بازیابی روی از منابع ثانویه غنی از روی نظیر دورریزها و سرباره کوره های برنج ریزی، غبارات و خاکستر فرایندهای صنعتی، قراضه های غیر آهنی و قراضه اتومبیل نیز میسر می باشد. انباشته شدن این مواد در طبیعت علاوه بر تبعات اقتصادی موجب آلودگی های زیست محیطی نیز می گردد. لذا با در نظر گرفتن این منابع استخراج روی بسیار حائز اهمیت است. یکی از این منابع ثانویه، گرد و غبار کوره های برنج ریزی می باشد. در این پژوهش استخراج روی از این گرد و غبارها تحت شرایط بهینه مورد مطالعه قرار گرفت. جهت این امر از فرایند لیچینگ (انحلال) توسط اسید سولفوریک استفاده شد. پارامترهای مورد مطالعه در فرایند لیچینگ، غلظت اسید سولفوریک، دانسیته پالپ، سرعت هم زدن و دما می باشند. همچنین به منظور حذف کلر بعنوان یک ناخالصی مضر از گرد و غبارهای ذکر شده، از روش تشویه استفاده گردید. نتایج آزمایشات لیچینگ نشان داد که غلظت اسید سولفوریک تأثیر بسیار زیادی بر میزان استخراج روی دارد به طوری که در غلظت 1 مولار تنها پس از گذشت 9 دقیقه، بیش از 98 درصد استخراج حاصل شد. افزایش سرعت هم زدن تأثیر به سزایی در کاهش زمان رسیدن به حداکثر استخراج روی داشت. مقادیر بهینه برای سرعت هم زدن و دانسیته پالپ به ترتیب 1250 و 0/1تعیین شدند. دما تأثیر چندانی بر راندمان فرایند لیچینگ نداشت. جهت کاهش میزان کلر با استفاده از تشویه غبار، تأثیر پارامترهای دما و زمان تشویه مورد بررسی قرار گرفت. در این بخش از آزمایشات با انجام تشویه غبار در دمای 950 به مدت 60 دقیقه میزان کلر محلول به کمتر از ppm 100 رسید. همچنین مشخص شد که مدل سینتیکی کنترل شونده توسط دیفوزیون، مدل حاکم بر فرایند لیچینگ است. تحت شرایط بهینه آزمایشات لیچینگ و تشویه می توان بیش از 98 درصد روی موجود در گرد و غبار را با حذف حداکثر کلر استخراج نمود.