علم مواد
مجتبی فرقانی؛ مائده السادات ضوئی؛ محمدرضا پاک منش؛ محمد چیانی؛ سعید اصغری
چکیده
پانل ساندویچی المان مهمی از سازه ماهواره است که جنس‌های مختلف فلزی و کامپوزیتی به‌منظور ساخت رویه‌ی آن به‌کار برده می‌شوند. آندایزینگ به‌عنوان یک پوشش تبدیلی به‌منظور دستیابی به خواص نهایی سطح پانل در راستای پایداری سازه در شرایط محیط فضا کاربرد دارد. آندایزینگ یک واکنش الکتروشیمیایی است که در آن لایه اکسیدی با استفاده از ...
بیشتر
پانل ساندویچی المان مهمی از سازه ماهواره است که جنس‌های مختلف فلزی و کامپوزیتی به‌منظور ساخت رویه‌ی آن به‌کار برده می‌شوند. آندایزینگ به‌عنوان یک پوشش تبدیلی به‌منظور دستیابی به خواص نهایی سطح پانل در راستای پایداری سازه در شرایط محیط فضا کاربرد دارد. آندایزینگ یک واکنش الکتروشیمیایی است که در آن لایه اکسیدی با استفاده از نیروی الکتریسیته تشکیل می‌شود. در حین انجام فرایند آندایزینگ در صورتی که جریان محدود کننده، حاصل از تحرک بارهای الکتریکی بین سطح لایه آندیک و الکترولیت، زیاد شود، پلاریزاسیون غلظتی ایجاد شده و فرایند متوقف می‌شود. با توقف فرایند بدون صرف زمان کافی جهت به دست آمدن ضخامت کافی برای رنگ‌پذیری لایه آندیک سیاه به‌منظور کاربرد در پوشش‌های فضایی حاصل نمی‌گردد. در این پژوهش با انجام فرایند آندایزینگ در چهار ظرف 250، 500، 2000 و cm3 40000، تاثیر حجم الکترولیت و در نتیجه زمان توقف فرایند در اثر بروز پدیده پلاریزاسیون غلظتی بر خواص نوری- حرارتی، سایش و خوردگی لایه به دست آمده در هر یک از فرایندها بررسی شد. بررسی خواص نوری- حرارتی توسط آزمون ضریب نشر فروسرخ و جذب خورشیدی، مقاومت سایشی توسط آزمون پین بر روی دیسک و مقاومت خوردگی توسط آزمون مه‌نمکی انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش حجم الکترولیت ناشی از افزایش حجم ظرف، زمان توقف فرایند افزایش می‌یابد. نتایج اندازه‌گیری خواص نوری- حرارتی، سایش و خوردگی برای سه ظرف با حجم 500، 2000 و cm3 40000 نشان داد که با افزایش حجم الکترولیت و متعاقب آن زمان اتمام فرایند، ضخامت لایه آندیک بیشتر شده که موجب بهبود خواص نوری- حرارتی و مقاومت خوردگی و سایشی می‌شود.
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 به صورت غیرمتعادل منبسط و منقبض می-شوند. 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 به صورت غیرمتعادل منبسط و منقبض می-شوند. 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 ورقه ورقه 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 خودبه‌خودی 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 شده است. 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، گزینه مناسب توسعه فناوری پوشش‌های سد حرارتی خودترمیم را انتخاب کرد و سپس ترکیب مناسب پوشش خودترمیم، ضخامت مناسب لایه‌ی پوشش خودترمیم، چیدمان مناسب لایه 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 فرایندهای ساخت، فرایندهای 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 فرایند 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 فرایندهای ساخت، فرایندهای 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 فرایند 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 38/2، 67/2 و 89/5 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 02/0±05/1، 02/0±03/1 و 05/0±56/2 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 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 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 می‌شود. نتایج EDX نشان میدهد که پس از اعمال اکسیژن اتمی، تغییر قابل توجهی در ترکیب شیمیایی پوشش حاصل نشده است
