https://amnc.aut.ac.ir/ مواد پیشرفته و پوشش های نوین fa daily 1 Thu, 22 Aug 2024 00:00:00 +0330 Thu, 22 Aug 2024 00:00:00 +0330 https://amnc.aut.ac.ir/article_239274.html امروزه یکی از چالش های عملیات حفاری عمیق کاهش خواص رئولوژیکی سیالات با فشار و دمای بالا (HPHT) و تخریب ساختار افزدونی‌های پلیمری ویسکوزیفایر به واسطه افزایش دما که منجر به کاهش ویسکوزیته، افت خصوصیات سیال حفاری و افزایش مقادیر فیلتراسیون خواهد شد.برای حل مشکل به بررسی همزمان اثر کنده‌های شیل پودر شده حاصل از حفاری و نانولوله کربنی FMWCNT)) با گروه عاملی OH و COOH برخواص رئولوژیکی سیال حفاری با وزن pcf 63 پرداخته‌ایم. ابتدا یک سیال پایه و 6 سیال حاوی نانو لوله (3 نمونه عاملی OH و 3 نمونه عاملی COOH) با غلظت‌های(w/w) 0.01، 0.05 و 0.1 % ساخته شده در دمای آزمایشگاهی oF) 77BHR :) و گردش گل در دمای شبیه‌سازی شده ته چاه oF) 250AHR:) خواص رئولوژیکی و مقادیر فیلتراسیون (FL) اندازگیری شده است. نتایج بهترین اثر بخشی در غلظت 0.05% برای گروه عاملی COOH نشان داده که تمامی خواص رئولوژیکی را در هر دو شرایط BHR و AHR افزایش و مقادیر FL را کاهش داده است. در ادامه با فرموله‌کردن گل پایه با 20 گرم شیل پودری و غلظت بهینه 0.05% نانولوله با گروه COOH و شرایط AHR منجر به بهبود و ارتقا مقادیر ویسکوزیته ظاهری نسبت به گل‌پایه به میزان 37.5% و مقادیر فیلتراسیون به میزان 67.8% گردید. نانولوله ‌ها با تنیده شدن رشته‌های خود در سیال حفاری موجب افزایش ویسکوزیته و بهبود توانایی سیال حفاری در نگهداری کنده‌های حفاری می‌شوند با اضافه شدن پودر حاصل از کنده‌های شیلی این خواص ارتقا چشمگیری داشته و کنترل فیلتراسیون قابل توجهی ایجاد شده است. https://amnc.aut.ac.ir/article_239276.html کاربیدهای سمانته خانواده WC-Co یکی از محبوب‌ترین مواد برای استفاده در صنعت هستند. WC-Co علیرغم داشتن سختی بالا، دارای چقرمگی مناسب جهت کاربری‌هایی که در آن‌ها مقاومت به سایش نیاز است، استفاده شوند. در این مطالعه پوشش WC-12Co با استفاده از روش پاشش حرارتی HVOF بر روی زیر لایه فولاد 304 نشانده شد. بررسی ریز ساختاری از سطح مقطع پوشش اعمالی و سطح پوشش با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. سپس از پوشش‌نشانده شده بر روی سطح آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) انجام شد. همچنین آزمون‌های خواص مکانیکی شامل: سختی سنجی، زبری سطح، چقرمگی شکست، تخلخل سنجی سطح پوشش بدست آمده انجام شد. همچنین از پوشش‌های نشانده شده بر روی سطح فولادی، ازمون سایش پین روی دیسک با اعمال بارهای 20 و N 40، در شرایط محیطی خشک و تر (استفاده از آب دی یونیزه به‌عنوان روانکار) و با استفاده از پین خراش‌دهنده فولادی 52100 استفاده شد. تصویربرداری سطوح تحت خراش قرار گفته با استفاده از SEM انجام شد. نتایج حاصل از آزمون نشان داد، پوشش اعمالی باعث کاهش ضریب اصطکاک، کاهش وزن و دارای عمق نفوذ خراش‌دهنده کمتر نسبت به نمونه بدون پوشش است. در ادامه با افزودن روانکار در سطح تماس بین پوشش و خراش دهنده مشخص شد، نمونه‌های بدون پوشش و پوشش‌دار نسبت به حالت خشک خود، ضریب اصطکاک، کاهش وزن کمتری را تجربه کردند. همچنین عمق نفوذ خراش دهنده در نمونه در شاریط تر نسبت به حالت خشک خود، مقدار کمتر نشان داد. https://amnc.aut.ac.ir/article_239279.html در سال‌های اخیر، جوهرهای رسانای آب‌پایه به‌عنوان جایگزین‌های سازگار با محیط‌زیست برای سامانه‌های پایه‌حلالی مورد توجه قرار گرفته‌اند. کربن سیاه به‌عنوان یک ماده رسانای غیرفلزی و مقرون‌به‌صرفه، کاربرد گسترده‌ای در فرمولاسیون این جوهرها دارد. با این حال، دستیابی همزمان به پخش‌شوندگی مطلوب و هدایت الکتریکی بالا در جوهرهای آب‌پایه حاوی کربن سیاه، یک چالش اساسی است، زیرا مشخصه‌های ساختاری و سطحی کربن سیاه تاثیر متضادی بر این دو ویژگی دارند. این پژوهش به بررسی عوامل موثر بر پخش‌شوندگی و هدایت الکتریکی جوهر‌های آب‌پایه حاوی سه نوع کربن سیاه تولیدی شرکت کربن ایران (N-550، N-330 و N-234) با مشخصات متفاوت پرداخته است. خمیر جوهرها با استفاده از یک رزین اکریلیک، عامل پخش‌کننده پلیمری و به روش آسیاب ساچمه‌ای تهیه شدند. اگرچه پایداری هر سه جوهر به کمک آزمون سانتریفیوژ در دور بالا تایید گردید، اما این پراکنه‌ها رفتار رئولوژیکی و مشخصه‌های رنگ‌سنجی نسبتا متفاوتی داشتند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون الکتریکی نشان داد که جوهر حاوی ذرات N-234 به‌دلیل ریزساختار بازتر که به تشکیل شبکه نفوذ کمک می‌نماید، دارای بالاترین هدایت الکتریکی است. مقاومت سطحی در جوهر حاوی N-234 حدود نه برابر از جوهر حاوی N-550 کمتر است. به‌طور کلی، نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که انتخاب کربن سیاه با ساختار کلوخه‌ای بازتر و سطح ویژه بالاتر، در کنار به‌کارگیری عامل پخش‌کننده مناسب و روش اختلاط صحیح، می‌تواند منجر به دستیابی همزمان پخش‌شوندگی و هدایت الکتریکی در جوهرهای آب‌پایه گردد. این یافته‌ها گامی مهم در جهت توسعه جوهرهای رسانای پایدار برای کاربردهای الکترونیک چاپی و پوشش‌های ضداستاتیک است. https://amnc.aut.ac.ir/article_245186.html سالانه میلیون‌ها تن فوم پلی‌یورتان انعطاف‌پذیر (PUF) برای کاربردهای متنوع تولید می‌شود. تولید در مقیاس بزرگ و دفع PUF چالش‌های زیست‌محیطی قابل‌توجهی را نشان می‌دهد. درحالی‌که اتصال مجدد به‌عنوان یک استراتژی برای کاهش ضایعات PUF مورداستفاده قرار می‌گیرد، PUFهای انعطاف‌پذیر اغلب در معرض سوزاندن یا دفن زباله قرار می‌گیرند و در نتیجه نگرانی‌های زیست‌محیطی را تشدید می‌کنند. اسیدولیز و گلیکولیز به‌عنوان رویکرد صنعتی مناسب برای بازیافت ضایعات تولید شده از PUF به رسمیت شناخته می‌شوند که این مطالعه یک رویکرد پایدار و مقرون‌به‌صرفه را برای بازیافت شیمیایی ضایعات PUF انعطاف‌پذیر معرفی می‌کند. ریسینولئیک اسید، از روغن‌کرچک مشتق شده است و به‌عنوان یک کربوکسیلیک اسید با زنجیره بلند، برای بررسی اثرات زنجیره‌های جانبی آویزان و وزن مولکولی بر اسیدولیز PUF استفاده شده است. کربوکسیلیک اسید سنتز شده به‌عنوان یک عامل زیست‌پایه، تجدیدپذیر و سازگار با محیط‌زیست عمل می‌کند. PUF ترموست به طور مؤثری از طریق واکنش کربوکسیلیک اسید به مولکول‌های کوچک‌تر و الیگومرهای حاوی گروه‌های هیدروکسیل تبدیل می‌شود. ساختار شیمیایی پلی‌ال بازیافتی با استفاده از طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR) و کروماتوگرافی ژل تراوایی (GPC) شناسایی شد. پلی‌ال بازیافتی (RP) به‌دست‌آمده خواص صنعتی مطلوبی از جمله عدد هیدروکسیل، عدد اسیدی و ویسکوزیته را نشان می‌دهد که آنها را برای تولید PUF انعطاف‌پذیر مناسب می‌کند. پلی‌ال بازیافتی می‌تواند تا 30% از پلی‌ال خام را در تولید PUF انعطاف‌پذیر بدون افت خواص مکانیکی فوم‌های پلی‌یورتان سخت جایگزین کند و در نتیجه استانداردهای تجاری را برآورده کند. https://amnc.aut.ac.ir/article_245187.html پرایمرها به عنوان لایه‌های واسط عملکردی، نقش کلیدی در بهبود کیفیت چاپ، افزایش چسبندگی جوهر و ارتقای دوام لایه‌های چاپ‌شده ایفا می‌کنند. با تنوع زیرآیندهای صنعت چاپ از مواد سلولزی و فویل‌های فلزی تا فیلم‌های پلیمری، طراحی پرایمرهای متناسب با ماهیت زیرآیند و فناوری چاپ ضروری شده است. این مقاله مروری، سازوکارهای عملکردی پرایمرها را بررسی می‌کند و بر اصلاح ویژگی‌های سطحی مانند انرژی سطحی، ترشوندگی، زبری و یکنواختی تأکید دارد؛ این عوامل پیش‌نیاز چاپ با وضوح بالا و پایداری بلندمدت هستند. از منظر فیزیکی و شیمیایی، پرایمرها با افزایش انرژی سطحی، کاهش زاویه تماس جوهر، ایجاد پیوندهای شیمیایی و برهم‌کنش‌های بین‌مولکولی، اتصال مکانیکی و کنترل جذب/نفوذ جوهر، چسبندگی و کیفیت بصری را ارتقا می‌دهند. مطالعات نشان می‌دهد پرایمرها نه تنها انتقال و تثبیت جوهر را بهبود می‌بخشند، بلکه با یکنواخت‌سازی سطح و تنظیم خشک‌شدن یا پخت جوهر، بازده فرآیند را افزایش می‌دهند. انواع پرایمرها شامل حلال‌پایه، پایه‌آب، تابش‌پز و نانوذره‌محور، به صورت تطبیقی تحلیل شده‌اند. انتخاب پرایمر مناسب نیازمند درک برهم‌کنش‌های پرایمر-جوهر-زیرآیند و شرایط فرآیندی است. تحقیقات اخیر بر پرایمرهای پایدار، چندمنظوره و سازگار با چاپ دیجیتال/جوهرافشان تمرکز دارند. چشم‌انداز آینده به سامانه‌های هوشمند، زیست‌پایه و قابل‌بازیافت معطوف است تا الزامات فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی را همزمان برآورده کنند. https://amnc.aut.ac.ir/article_250695.html خوردگی فلزات یکی از چالش‌های بنیادین صنایع مدرن است که با کاهش عملکرد تجهیزات و افزایش هزینه‌های تعمیراتی، توجه پژوهشگران را به سوی توسعه‌ی پوشش‌های کارآمدتر جلب کرده است. در میان گزینه‌های موجود، پلی‌یورتان‌ها به دلیل انعطاف‌پذیری فرمولاسیون، پایداری شیمیایی مطلوب و امکان مهندسی دقیق خواص، به عنوان نسلی پیشرو از پوشش‌های آلی مطرح شده‌اند.این مقاله‌ی مروری با رویکردی تحلیلی، به بررسی عوامل اثرگذار بر ویژگی‌های قابل تنظیم پوشش‌های پلی‌یورتانی می‌پردازد؛ عواملی نظیر ساختار پلی‌ال‌ها، ماهیت ایزوسیانات‌ها و روابط ساختار-ویژگی که بر رفتار نهایی پوشش اثر مستقیم دارند. پس از مرور بنیان‌های شیمیایی، دسته‌بندی‌های مهم این خانواده از پوشش‌ها ارائه شده و عملکرد آن‌ها در شرایط صنعتی و محیط‌های خورنده ارزیابی می‌شود. بخش‌های بعدی مقاله به معرفی و مقایسه نسل‌های نوین پلی‌یورتان، از جمله سامانه‌های پایه‌آب، پلی‌یورتان‌های بدون ایزوسیانات، پوشش‌های یخ‌گریز و آب‌گریز، و پلی‌یورتان‌های زیست‌سازگار مورد استفاده در حوزه‌های پزشکی اختصاص دارد. در پایان نیز ظرفیت‌های توسعه و مسیرهای آینده‌پژوهی برای ارتقای مقاومت خوردگی و پایداری این پوشش‌ها ترسیم می‌گردد.