علم مواد
مائده السادات ضوئی؛ سید جاوید میراحمدی؛ مجتبی فرقانی؛ محمد چیانی؛ سعید اصغری
چکیده
پوشش‌های سد حرارتی (TBCها) سیستم‌های سرامیکی پیشرفته‌ای هستند که معمولاً بر روی سطح قطعات داغ اعمال می‌شوند تا امکان افزایش عملکرد تجهیزات در دمای بالاتر را فراهم سازند. در طی هر سیکل حرارتی، به دلیل عدم تطابق در ضرایب انبساط حرارتی لایه‌های سیستم TBC، این لایه‌ها به‌صورت غیرمتعادل منبسط و منقبض می‌شوند. تنش‌های حرارتی حاصل باعث ...
بیشتر
پوشش‌های سد حرارتی (TBCها) سیستم‌های سرامیکی پیشرفته‌ای هستند که معمولاً بر روی سطح قطعات داغ اعمال می‌شوند تا امکان افزایش عملکرد تجهیزات در دمای بالاتر را فراهم سازند. در طی هر سیکل حرارتی، به دلیل عدم تطابق در ضرایب انبساط حرارتی لایه‌های سیستم TBC، این لایه‌ها به‌صورت غیرمتعادل منبسط و منقبض می‌شوند. تنش‌های حرارتی حاصل باعث هسته‌گذاری و رشد میکروترک‌ها در سیستم TBC می‌شود. پس از چند صد سیکل حرارتی، میکروترک‌ها به هم می‌پیوندند و ترک نسبتاً بزرگی را تشکیل می‌دهند که موجب ورقه‌‌ورقه شدن و جدایش پوشش، قرارگیری قطعات در برابر دمای بالا و در نهایت منجر به شکست فاجعه‌آمیز کل تجهیز می‌شوند. ایجاد قابلیت خودترمیمی توانایی ترمیم خودبخودی ترک را فراهم می‌سازد. در این مقاله به معرفی و بررسی انواع فناوری‌های دستیابی به خودترمیمی در پوشش‌های سد حرارتی YSZ و ساختار و خواص پوشش‌های حاصله پرداخته شده‌است. پس از استخراج فناوری‌های مذکور و مقایسه آن‌ها با یکدیگر می‌توان با توجه به نیاز هر یک از صنایع به دستیابی به پوشش‌هایی با خاصیت خودترمیمی، گزینه‌‌ی مناسب توسعه فناوری پوشش‌های سد حرارتی خودترمیم را انتخاب کرد و سپس ترکیب مناسب پوشش خودترمیم، ضخامت مناسب لایه‌ی پوشش خودترمیم، چیدمان مناسب لایه‌ی پوشش خودترمیم و پارامترهای فرایند پوشش‌دهی را تعیین نمود.
سازه
سید جاوید میراحمدی؛ محسن حامدی؛ مائده السادات ضوئی
چکیده
آلیاژ Ti-6Al-4V یکی از پرکاربردترین مواد در صنایع هوافضا است. به عنوان نمونه، مخزن سوخت حامل‌های ماهواره از جنس آلیاژ مذکور ساخته می‌شوند. در میان فرآیندهای ساخت، فرآیندهای شکل‌دهی یکی از حوزه‌های پرکاربرد در ساخت قطعات از جنس Ti-6Al-4V است. با توجه به اهمیت تعیین حد مجاز تغییر شکل در طراحی موفق فرآیند شکل‌دهی قطعات از جنس آلیاژ Ti-6Al-4V، در ...
بیشتر
آلیاژ Ti-6Al-4V یکی از پرکاربردترین مواد در صنایع هوافضا است. به عنوان نمونه، مخزن سوخت حامل‌های ماهواره از جنس آلیاژ مذکور ساخته می‌شوند. در میان فرآیندهای ساخت، فرآیندهای شکل‌دهی یکی از حوزه‌های پرکاربرد در ساخت قطعات از جنس Ti-6Al-4V است. با توجه به اهمیت تعیین حد مجاز تغییر شکل در طراحی موفق فرآیند شکل‌دهی قطعات از جنس آلیاژ Ti-6Al-4V، در این مقاله به مطالعه مقدار آسیب بحرانی پرداخته شد. بدین منظور قطعاتی با هندسه دو مخروطی دارای شیار بر روی قطر بیشینه با دو ریزساختار اولیه هممحور و لایهای ساخته شدند و تحت آزمون فشار داغ قرار گرفتند. نتایج بررسی نشان داد که ریزساختار اولیه هممحور به خوبی تحمل آسیب انباشته را فراهم میکند و تا آسیب 2.38، 2.67 و 5.89 به ترتیب بر اساس معیارهای کاککرافت-لاتام، بروزو و مککلینتوک ترکی بر روی قطعات مشاهده نشد. اما در صورتی که نمونه اولیه دارای ریزساختار لایهای باشد، حد تحمل آسیب به مقدار قابل توجهی کاهش مییابد و آسیب بحرانی از تطابق نتایج شبیهسازی اجزای محدود با آزمون تجربی به ترتیب بر اساس معیارهای کاککرافت-لاتام، بروزو و مککلینتوک برابر 0.02±1.05، 0.02±1.03 و 0.05±2.56 به دست آمد.
سازه
مائده السادات ضوئی؛ هادی گورابی؛ محمدرضا اشرف خراسانی؛ سعید اصغری‌ورزنه؛ سید جاوید میراحمدی
چکیده
سامانه‌های فضایی که در مدار نزدیک زمین (LEO) قرار می‌گیرند، در معرض عامل مخرب اکسیژن اتمی هستند. در مأموریت‌های طولانی مدت، نرخ تخریب مواد حاصل از واکنش با اکسیژن اتمی قابل توجه بوده و موجب افت عملکرد سازه می‌شود. با توجه به اثرات زیان‌بار اکسیژن اتمی بر روی مواد، انتخاب مواد مقاوم به اکسیژن اتمی و یا استفاده از پوشش‌های مقاوم سطحی ...
بیشتر
سامانه‌های فضایی که در مدار نزدیک زمین (LEO) قرار می‌گیرند، در معرض عامل مخرب اکسیژن اتمی هستند. در مأموریت‌های طولانی مدت، نرخ تخریب مواد حاصل از واکنش با اکسیژن اتمی قابل توجه بوده و موجب افت عملکرد سازه می‌شود. با توجه به اثرات زیان‌بار اکسیژن اتمی بر روی مواد، انتخاب مواد مقاوم به اکسیژن اتمی و یا استفاده از پوشش‌های مقاوم سطحی بسیار متداول است. در این پژوهش مقاومت به خوردگی اکسیژن اتمی قطعه اینترکانکتور از یک سلول خورشیدی با اعمال پوشش پایه سیلیکونی مورد مطالعه قرار میگیرد. بهمنظور بررسی رفتار خوردگی اکسیژن اتمی از روش تست زمینی با شرایط معادل مدار LEO توسط تجهیز پلاسمای DC استفاده شده و در ابتدا پارامترهای تست زمینی خوردگی اکسیژن اتمی در شرایط معادل مدار LEO تعیین می‌شود. نتایج اعمال اکسیژن اتمی در این مطالعه نشان میدهد که مقدار حد فرسایش اکسیژن اتمی پوشش سیلیکونی در مقایسه با مقدار حد فرسایش اکسیژن اتمی زیرلایه نقره به میزان قابل توجهی کمتر است. همچنین بررسی سطح پوشش پس از اعمال اکسیژن اتمی توسط تصاویر SEM منجر به تعیین ضخامت بهینه پوشش میگردد. نتایج EDX نشان میدهد که پس از اعمال اکسیژن اتمی، تغییر قابل توجهی در ترکیب شیمیایی پوشش حاصل نشده است.
