نام پژوهشگر: فرهاد گلستانی فرد

بررسی تشکیل اسپینل در حضور نانوذرات نانوبوهمیت در سیستم آلومینا-منیزیا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی موادو متالورژی 1386
  حمیدرضا زرگر   فرهاد گلستانی فرد

اهمیت اسپینل به عنوان یک فاز مناسب در ریزساختار دیر گدازها، تلاش های گسترده ای را برای تشکیل این فاز در ده های پایین تر و به مقدار بیشتر به همراه داشته است. از طرف دیگر گسترش روز افزون علم نانو در صنایع مختلف به عنوان پتانسیلی برای مطالعه رفتار دیر گدازها در حضور ذرات نانو مورد توجه قرار گرفت و به این ترتیب در این پژوهش نانوبوهمیت به عنوان افزودنی مناسب برای تشویق تشکیل اسپینل در دماهای پایین تر انتخاب و رفتار آن در سیستم آلومینا- منیزیا مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا ایجاد یک دیسپرژن همگن از نانوبوهمیت با توجه به ویژگی های نانوبوهمیت مورد بررسی قرار گرفت در ادامه دیسپرژن نانوبوهمیت به مخلوط استوکیومتری منیزیا و آلومینا که به مدت یک ساعت و به صورت خشک مخلوط گردیده بود اضافه شد. مخلوط حاصل نیز پس از خشک شدن پرس و در دماهای 700-1500c حرارت داده شد. بررسی همگن بودن مخلوط زمینه و مخلوط های حاوی نانوبوهمیت به کمک پراش پرتوی ایکس و آنالیز تبدیل فوریه پرتوی فروسرخ نشان داد که روش های مخلوط کردن در هر دو مورد موثر بوده است. مطالعات فازی نیز نشان دادند که استفاده از نانوبوهمیت دمای تشکیل اسپینل را در این سیستم حدودا 350 c کاهش می دهد و عملا از دمای 700 c می توان انتظار تشکیل آن بر روی سطح منیزیا را داشت. همچنین اسپینلی که در دماهای پایین تر تشکیل می گردد به عنوان جوانه زا برای تشکیل اسپینل عمل می کند و سبب می شود تا در هر دما با افزایش مقدار نانوبوهمیت اسپینل بیشتری تشکیل شود. البته کرچه با افزایش مقدار نانوبوهمیت ت 7% wt مقدار اسپینل تشکیل شده افزایش می یابد ولی بافزایش دمای پخت این نقش کمتر می شود. بررسی نمونه های حاوی آلومینا تبولار مشخص نمود که تاثیر نانوبوهمیت بر تشکیل اسپینل وابسته به نوع آلومینا در زمینه نبوده و در هر حالتی رفتار یکسان خواهد داشت. همچنین مقایسه رفتار نمونه های حاوی میکروبوهمیت و نانوبوهمیت نشان دهنده تاثیر بیشتر نانو در تشویق تشکیل اسپینل می باشد. به علت حضور ناخالصی کلسیا در منیزیا، در دماهای بالاتر از 1400 c مقداری فاز تیغه ای شکل هیبونیت تشکیل می شود که با استفاده از نانوبوهمیت مقدار آن کاهش می یابد.

اثر افزودنی نانو آلومینا بر سینتر در حضور فاز مایع کاربید سیلیسیم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه مواد و انرژی - پژوهشکده سرامیک 1393
  مهران غفاری   فرهاد گلستانی فرد

کاربید سیلسیم یکی از مهمترین سرامیکهای مهندسی است. از سوی دیگر وجود پیوند کوالانت در این ماده باعث شده که به دست آوردن بدنه های سیلیکون کاربید و سینتر کردن این ماده منحصر به فرد به راحتی ممکن نباشد. به همین دلیل پژوهشهای زیادی برای سینتر کردن این ماده در دماهای هر چه کمتر صورت میگیرد. در این پژوهش چهار رویکرد برای تهیه بدنه متراکم کاربید سیلیسیم مورد توجه قرار گرفت. در رویکرد اول نظریه تغییر ترکیب فاز مایع مورد آزمون قرار گرفت. در رویکرد دوم تلاش شد تا با کمک فاز بین دانه ای کلسیم آلومینات بدنه متراکم کاربید سیلیسیم تهیه شود. در رویکرد سوم از این فاز بین دانه ای برای سینتر کاربید سیلیسیم در محیط نیتریدی استفاده شد و در رویکر چهارم بدنه کاربید سیلیسیم به روش ریخته گری تحت فشار شکل داده شد و مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان میدهند که به شرط پیروی سیستم از نمودارهای تعادلی فازی و وجود یک ترکیب واسط دیرگداز در کنار یک یوتکتیک میتوان از ترکیب یوتکتیک برای تامین فاز مایع بهره گرفته و سپس با مهندسی دانه بندی ترکیب فاز مایع را به گونه ای تغییر داد که ترکیب واسط دیرگدازی رسوب کند. نیز نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند که می توان در محیط نیتریدی در دمای 1680 درجه سانتی-گراد با 30% افزودنی به بدنه متراکم با تخلخل نزدیک صفر و استحکامی بیش از 430 مگاپاسکال دست یافت. در مورد بدنه هایی که تنها با افزودنی آلومینا و به روش ریخته گری تحت فشار تهیه شدند، نتایج نشان میدهند که مهمترین عامل در تهیه بدنه کاربید سیلیسیم به روش ریخته گری تحت فشار دانه بندی مواد است.

بررسی تهیه شیشه-سرامیک های سیستم sio2-al2o3-mgo-k2o-na2o-f حاوی مقادیر متفاوت cao و اثر فاز ذره ای zro2 بر خواص مکانیکی آنها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه مواد و انرژی - پژوهشکده سرامیک 1384
  زهره هم نبرد   فرهاد گلستانی فرد

چکیده ندارد.

بررسی اثر فرآیند تولید بر ایجاد عیوب در ساگارهای سیلیکون کاربایدی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1377
  مهدی حبیب زاده کاشی   جعفر جوادپور

در تحقیق حاضر عوامل موثر بر ایجاد و حذف عیب تاول زدگی در ساگارهای سیلیکون کاربایدی بررسی شده است . ابتدا ترکیبی با 85 درصد سیلیکون کارباید و 15 درصد رس در دماهای 1200 الی 1600 درجه سانتی گراد پخت گردید و از نظر تشکیل عیب تاول زدگی در درجه حرارت های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت نتایج حاصله نشان داد که ترکیب تاول از فازهای مولایت ، کریستوبالیت و شیشه تشکیل شده است . با بررسی اثر دما بر خواص ترکیب فوق مشخص گردید که در محدوده دمایی 1400 الی 1500 درجه سانتی گراد، ایجاد عیب تاول زدگی باعث عدم بهبود در ویژگیهای فیزیکی نظیر دانسیته و استحکام سرد می گردد. همچنین در تحقیق حاضر اثر آلومینا بر عیب تاول زدگی و خواص بدنه های سیلیکون کاربایدی مورد بررسی قرار گرفته است . نتایج حاصله نشان داد که با افزودن آلومینا تا میزان 15 درصد علاوه بر حذف عیب تاول زدگی، خواصی نظیر دانسیته، تخلخل، استحکام خمشی سرد و مقاومت در برابر شوک حرارتی بهبود می یابد. همچنین با بررسی اثر اتمسفر پخت و پوشش دادن بدنه های سیلیکون کاربایدی بوسیله آلومینا مشخص شد که مشکل تاول زدگی در اثر پخت بدنه ها در اتمسفر احیا (بسترکک) و پوشش دادن بدنه بوسیله دوغاب آلومینیایی بر طرف می گردد. همچنین با بررسی اثر دما و زمان پخت بر اکسیداسیون بدنه های سیلیکون کاربایدی مشخص گردید که بدنه های حاوی آلومینا میزان اکسیداسیون (افزایش وزن) بالاتری نسبت به بدنه های سیلیکون کاربایدی با باند رسی دارند. نتایج حاصله نشان داد پدیده هایی همچون حضور فاز شیشه تشکیل مولایت نقش اساسی ایفا می کنند. لازم به ذکر است که در هر قسمت نتایج بدست آمده با تاکید بر کاربرد صنعتی ساگارهای کاربید سیلیسیم توضیح داده شده است .

بررسی اثر کاهش سیمان بر روی خواص بتون های نسوز شاموتی مصرفی در صنایع ذوب مس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1379
  علیرضا سلمان مهاجر   فرهاد گلستانی فرد

سالانه حدود 900 تن بتون آلومینوسیلیکاتی در ریخته گری مس کشور مصرف میگردد که هزینه قابل توجهی را در تولید تحمیل می نماید. شرایط حاضر مصرف این نوع بتونها به گونه ای است که با فرمولاسیون های مرسوم سنتی، مصرف ویژه این نوع بتونها تا حدود 2 برابر استاندارد بوده که از نظر اقتصادی منطقی نمیباشد. در تحقیق حاضر سعی شده است با طراحی بتونهایی با سیمان کاهش یافته از نوع ‏‎lcc,mcc‎‏ و ‏‎ulcc‎‏ اثر کاهش سیمان را بر روی آنها بررسی کرده و خواص آنها با بتونهای مصرفی کنونی کهاز نوع سنتی هستند مورد مقایسه قرار گیرد. با مقایسه خواص فیزیکی نمونه های ساخته شده و نمونه های مصرفی مشاهده گردید که با کاهش سیمان در بتونها، خواصی چون استحکام مکانیکی در دمای بالا، دانسیته و تخلخل و شوک پذیری بهبود یافته است همچنین در این تحقیق برای اولین بار از تکنیک رادیوگرافی اشعه ایکس در تعیین میزان نفوذ مس درون جداره نسوز استفاده شد و براساس این بررسیها مشخص شد که با بالاتر رفتن درصد سیمان در ترکیب بتونها مقدار نفوذ مس مذاب نیز در نسوز افزایش می یابد. نظر به افت شاخص کارپذیری در بتون خیلی کم سیمان نسبت به بتون کم سیمان که بهترین شاخص کارپذیری را دارا است و همچنین حساسیت بتونهای کم سیمان و خیلی کم سیمان نسبت به افزایش درصد آب و شرایط نصب و با توجه به سنتی بودن روش نصب بتون در محل مصرف، لذا مناسبترین نوع بتون نسوز برای این منظور انواع ‏‎mcc‎‏ و ‏‎lcc‎‏، پیشنهاد میگردد. مشخص گردید با استفاده از این نوع بتونهای ‏‎lcc,mcc‎‏ و ‏‎ulcc‎‏ میتوان به ترتیب به تخلخل (%)6/17، (%)8/15، (%)4/15، استحکام فشاری سرد ‏‎(map)‎‏77، ‏‎(map)‎‏ 97 و ‏‎(map)‎‏106/5، شاخص کارپذیری 65، 75، 66 درصد و میزان نفوذ مس ‏‎1/8mm‎‏،1/2 و 8/0رسید

بررسی اثر افزودنیها بر مولایت زائی آندالوزیت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه مواد و انرژی 1380
  حسین بدیعی   فرهاد گلستانی فرد

در این پژوهش نخست اثر دانه بندی ، درجه حرارت، سرعت گرمایش و اتمسفر بر مولایت زایی آندالوزیت همدان فرآوری شده بدون افزودنی بررسی گردید.آنگاه با استفاده از تکنیک پراش پرتو ایکس اثر چهار اکسید ‏‎cao,mgo,tio2,zro2‎‏ در مقادیر 5/0 ، 1 و 2درصد وزنی در محدوده حرارتی 1250 الی 1500 درجه سانتیگراد بر مولایت زایی آندالوزیت گزارش می شود. در ادامه با کمک روش استاندارد داخلی مقادیر فاز واکنش کرده در نمونه های آندالوزیت بدون افزودنی و با افزودنی 5/0 درصد ‏‎mgo‎‏ در محدوده حرارتی یادشده و زمانهای عملیات حرارتی 30، 45، 60، 90 و 120 دقیقه مشخص شد.نتایج بررسی نشان می دهد که ‏‎mgo‎‏ و ‏‎cao‎ به عنوان بهترین مینرالایزها باعث کاهش دمای تبدیل فازی می گردد.

بررسی فنی اقتصادی بازیافت نسوز در صنایع کشور
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1380
  یگانه محمدی ایروانی   فرهاد گلستانی فرد

نسوزهای منیزیت کرومیت در صنایع مختلفی مانند فولاد، مس، سیمان و ... استفاده می شوند که ضایعات این نسوزها به دلیل دارا بودن یون کروم شش ظرفیتی سمی و آلوده کننده محیط زیست می باشند بنابراین بازیابی این نسوزها حائز اهمیت است. در تحقیق حاضر ضمن تهیه آمار نسوزهای باطله در صنعت سیمان و مس داخلی، خواص این باطله ها از نظر فیزیکی و شیمیایی بررسی شده و از باطله های نسوز منیزیت کرومیتی کنورتر صنعت مس دو نوع جرم در سیستم معمولی با درصد سیمان 25 و 18 ‏‎(cc1,cc2)‎‏ و دو بتون دفلو کوله با درصد سیمان 10 و 5 ‏‎(lcc,mcc)‎‏ تهیه گردید و خواصی چون دانسیته ، تخلخل، استحکام و غیره ، همچنین مطالعات ریزساختاری و مطالعه رفتار این بتونها در مواجه با مس مذاب مورد بررسی قرار گرفت. بررسی خواص بتونهای ساخته شده از اگریگیت باطله منیزیت کرومیت و مقایسه آنها با بتونهای شاموتی مصرفی در قاشقکهای صنعت مس حاکی از این امر است که این بتونها می توانند جایگزین بتونهای مصرفی کنونی شوند همچنین بررسی اقتصادی بازیابی این نسوزها که شامل محاسبه هزینه جداسازی ، خردایش و ... می باشد نشان دهنده این امر است که بازیابی این نسوزها از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشد.