تحلیل الکترونیکی و اپتیکی نانولولههای کربید ژرمانیوم تحت تنش با رویکرد نظریه تابع چگالی
دوره 5، شماره 2، تابستان 1405
حمیدرضا البرزنیا، قباد محمد کریمی
چکیده در این پژوهش، خواص الکترونیکی و اپتیکی نانولولههای کربید ژرمانیوم (GeCNTs) با شاخصهای مختلف و تحت اعمال تنش، با استفاده از محاسبات اصول اولیه مبتنی بر نظریه تابعی چگالی (DFT) و در چارچوب تقریب PBE-GGA بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که نانولوله با شاخص (5,0) دارای شکاف نواری مستقیم نزدیک به صفر و رفتار شبهفلزی است، در حالی که نانولوله (10,0) یک نیمهرسانای با شکاف نواری مستقیم 1.29 الکترونولت است. همچنین بررسی خواص اپتیکی در قطبش خارج از صفحه نشان میدهد که مهمترین گذارهای اپتیکی در بازه انرژی 1.5تا 4 الکترونولت رخ میدهند و تغییر شاخص و اعمال تنش هیدرواستاتیکی موجب تغییر محسوس در پاسخ اپتیکی این نانوساختارها میشود. نتایج این پژوهش نشان میدهد که نانولولههای GeCNT به دلیل قابلیت تنظیم خواص الکترونیکی و اپتیکی، گزینهای مناسب برای کاربرد در حسگرهای اپتیکی، ادوات فوتونیکی و آشکارسازهای فروسرخ، بهویژه در سامانههای هوافضا و دفاعی، هستند.
مدلزنی و شبیهسازی الگوی پراش پرتو ایکس مربوط به نقاط کوانتومی ZnSe
دوره 5، شماره 1، بهار 1405، صفحه 84-98
زاهده کاظمی، مسعود رضوانی جلال، داریوش سوری
چکیده مقدمه: در کار حاضر، شبیهسازی الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) مربوط به نقاط کوانتومی ZnSe با استفاده از یک کد محاسباتی توسعه یافته انجام میشود. ZnSe یک نیمرسانای مهم دارای فاز بلوری پایدار با ساختار مکعبی مرکز وجهی و ثابت شبکه 5.6676 آنگستروم است که در حوزههای اپتوالکترونیک، آشکارسازهای فروسرخ و فناوریهای هوا فضایی نیز کاربردهای فراوانی دارد.
روش: در این کار پژوهشی، الگوی پراش پرتو ایکس برای دو حالت کُپهای و نانومقیاس ZnSe شبیهسازی میگردد.
یافته ها: از نتایج چنین برمیآید که در حالت کپهای قلههای پراش کاملاً تیز و باریک هستند که با جدولها و کارتهای استاندارد همخوانی دارد. با این حال، در ابعاد نانو قلهها پهنتر شده و شدت آنها نیز کم و زیاد میشود که نشان دهنده کاهش اندازه بلورک و افزایش نقصهای ساختاری است. مقایسهای بین شبیهسازی و نیز نتایج تجربی انجام میشود که از تطابق بین XRD تجربی و شبیهسازی از بابت تعداد قلهها، مکان آنها، نسبت شدتها و پهنای قلهها نشانگر یک مطابقت خوب میباشد.
نتیجه گیری: پژوهش پیشرو مؤید این مطلب است که شبیهسازی XRD ابزار قدرتمند و کارآمدی برای تحلیل ساختاری نانو مواد است که میتواند اثرات اندازه و نقص را بر الگوهای پراش به دقت بازتولید کند. لذا برنامهی توسعهیافته قادر است در تحلیل و طراحی نانو ساختارهای نیمرسانای ZnSe و ترکیبات دیگر کاربرد مهمی داشته باشد.
ایجاد پوشش اپوکسی اصلاح شده با نانوحامل کربنی و چارچوب کامپوزیتی جهت محافظت از خوردگی حفرهای در سازه های هوافضایی
دوره 5، شماره 1، بهار 1405، صفحه 99-115
غلامرضا فغانی
چکیده مقدمه:خوردگی حفرهای یکی از مخربترین انواع تخریب موضعی فلزات در محیطهای حاوی یون کلرید است و تهدیدی جدی برای سازههای هوافضایی به شمار میرود. پوششهای اپوکسی متداول به دلیل نفوذپذیری و فقدان سازوکارهای حفاظتی فعال، کارایی محدودی در مهار این نوع خوردگی دارند. هدف این پژوهش، توسعه یک پوشش اپوکسی اصلاحشده با نانوکامپوزیت هیبریدی اکسید گرافن کاهشیافته (rGO) و چارچوب فلزی–آلی زئولیتی (ZIF-8) بهمنظور افزایش مقاومت در برابر خوردگی حفرهای و بهبود خاصیت خودترمیمی است.
روش:فیلمهای اپوکسی–نانوکامپوزیت با افزودن 0/5 درصد وزنی از rGO، ZIF-8 و نانوکامپوزیت هیبریدی rGO–ZIF-8 تهیه و بر روی زیرلایه فولادی اعمال شدند. مشخصهیابی ساختاری و ریزساختاری با آزمونهای FT-IR و FE-SEM انجام شد. عملکرد ضدخوردگی پوششها در شرایط خراشدار و بدون خراش با استفاده از آزمونهای امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، مهنمکی تا 45 روز، جدایش کاتدی و چسبندگی Pull-off ارزیابی شد.
یافتهها: نتایج نشان داد پوشش حاوی نانوکامپوزیت هیبریدی rGO–ZIF-8/EPC بالاترین مقاومت الکتروشیمیایی، کمترین نفوذپذیری الکترولیت و بیشترین پایداری حفاظتی را در میان نمونهها دارد. این پوشش در آزمون EIS نمونههای خراشخورده افزایش پایدار مقاومت کل را نشان داد و در آزمون مهنمکی، گسترش خوردگی پس از 45 روز عمدتاً به ناحیه خراش محدود ماند. همچنین، بهبود قابلتوجه استحکام چسبندگی و تشکیل ریزساختار یکنواخت در تصاویر FE-SEM مشاهده شد.
نتیجهگیری: پوشش اپوکسی تقویتشده با نانوکامپوزیت هیبریدی rGO–ZIF-8 به دلیل اثر همافزای سد فیزیکی اکسید گرافن کاهشیافته و رهایش کنترلشده یونهای Zn²⁺ و لیگاندهای ZIF-8، عملکرد ضدخوردگی و خودترمیمی برتری نسبت به پوششهای مرجع ارائه داد. این سامانه میتواند بهعنوان گزینهای امیدبخش برای افزایش دوام و حفاظت سازههای فلزی، بهویژه در صنایع هوافضا و محیطهای خورنده، مورد استفاده قرار گیرد.
سنتز و بررسی خواص میکروساختاری و الکتروشیمیایی نانوپوشش هیبریدی rGO-ZIF-8 ایجاد شده بر روی فولاد هوافضایی
دوره 4، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 1-20
سید علی حسینی مرادی، غلامرضا فغانی
چکیده خوردگی حفرهای یکی از مخربترین انواع خوردگی موضعی در آلیاژهای غیرفعال هوافضایی مانند فولاد و آلومینیوم است و حضور یونهای کلرید موجب تشدید آغاز و رشد این پدیده میشود. هدف این پژوهش، سنتز نانوکامپوزیت هیبریدی گرافن کاهشیافته و چارچوب فلزی-آلی پایدار و بررسی عملکرد آن در مهار خوردگی حفرهای فولاد هوافضایی از طریق ایجاد سازوکارهای سدکنندگی و بازدارندگی فعال است. نانوکامپوزیت هیبریدی گرافن کاهشیافته-چارچوب فلزی-آلی پایدار با ساختار هشتضلعی از طریق رشد درجا بر صفحات گرافن کاهشیافته سنتز شد و با آزمونهای طیفسنجی رامان، پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخصهیابی گردید. سپس عملکرد مقاومت به خوردگی گرافن کاهشیافته، چارچوب فلزی-آلی و نانوکامپوزیت هیبریدی در محلول نمکی 3.5 درصد وزنی با استفاده از آزمونهای الکتروشیمیایی امپدانس و اندازهگیری پلاریزاسیون بررسی شد. نتایج ریزساختاری نشان داد نانوذرات چارچوب فلزی-آلی با مورفولوژی چندوجهی یکنواخت بر سطح گرافن کاهشیافته رشد کرده و ساختار هیبریدی پایدار ایجاد کردهاند. آزمونهای امپدانس نشان دادند نانوکامپوزیت هیبریدی بالاترین مقدار مقاومت کل را (4038 اهم.سانتیمتر مربع بعد از 35 ساعت غوطهوری) ارائه داد. افزونبراین، نتایج اندازهگیری پلاریزاسیون کاهش چشمگیر چگالی جریان خوردگی و افزایش بازده حفاظت تا ۸۳ درصد را نشان داد. عملکرد برتر این سامانه به اثر همافزای سد فیزیکی گرافن کاهشیافته و رهایش کنترلشده یونهای روی و ۲-متیلایمیدازول از چارچوب فلزی-آلی نسبت داده شد که موجب مهار همزمان واکنشهای آندی و کاتدی شده است.
کاربرد روشهای یادگیری ماشین برای بهینهسازی پارامترهای سنتز ذرات نقاط کوانتومی GaN قابل کاربرد در آشکارسازهای نوری فرابنفش
دوره 4، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 74-97
بهرام عابدی روان، بهرام دالووند
چکیده آشکارسازی صحیح نور فرابنفش (UV) یک مسئلهی مهم در توسعهی فناوریهای نوری-الکترونیکی بهشمار میرود. مواد نیمههادی مرسوم که بهطور معمول در ساخت آشکارسازهای نوری فرابنفش بهکار برده میشوند دارای محدودیتهایی بهلحاظ سرعت پاسخ، هزینه و پیچیدگیهای ساخت میباشند. این در حالی است که آشکارسازهای نوری فرابنفش مبتنیبر ذرات نقاط کوانتومی (QDs) بهدلیل ویژگیهای نوری و الکترونیکی منحصربهفرد میتوانند بر این محدودیتها غلبه کنند. با این حال، سنتز این نانوذرات بهطور معمول مبتنیبر رویکردهای آزمون و خطا میباشد. در این پژوهش، با استفاده از مدل های یادگیری ماشین و اطلاعات استخراج شده از مقالات علمی به بررسی و پیشبینی مهمترین متغیرهای تاثیرگذار بر سنتز GaN QDs قابل کاربرد در ساخت آشکارسازهای نوری فرابنفش پرداخته شده است. نتایج بدست آمده از الگوریتم AdaBoost نشان میدهد که متغیرهای نسبت مولی Ga/N، نسبت شار آلومینیوم به فلز، زمان و دمای رشد، مهم ترین متغیرهای موثر بر پهنای باند GaN QDs بهشمار می روند. همچنین، الگوریتم AdaBoost برای پیش بینی مقادیر بهینهی متغیرهای کلیدی واکنش در دامنه های دلخواه از پهنای باندGaN QDs بهکار برده شده است.
مدلسازی عددی تلفات الکترومغناطیسی در جاذبهای چندلایه Graphene/Epoxy و CNT/ Epoxy، براساس اختلالات سطح شیاردار و پراکندگی چندگانه هسته متخلخل
دوره 4، شماره 3، پاییز 1404، صفحه 66-88
محمد خاکباز، رضا سرخوش، مسعود جوادی، عباس ضرغامی
چکیده جاذبهای الکترومغناطیسی در باند X نقش مهمی در کاهش بازتاب امواج، بهبود امپدانس تطبیق یافته و افزایش کارایی سامانههای راداری ایفا میکنند. در این پژوهش، یک ساختار سهلایه شامل لایه سطحی Graphene/Epoxy، هسته متخلخل CNT/Epoxy و صفحه آلومینیومی پشتی، با ضخامت کل 7 میلیمتر، طراحی و بهصورت همزمان با دو رویکرد حل عددی در نرمافزار COMSOL و حل تحلیلی مبتنی مدلهای کلاسیک الکترومغناطیسی ارزیابی شد. نتایج عددی نشان داد که پارامتر کاهش انعکاس در حوالی 9 گیگاهرتز به مقدار تقریبی 18.8- دسیبل همراه با 98٪ جذب انرژی میرسد، در حالی که مدل تحلیلی همان پیک را با مقدار 21- دسیبل پیشبینی کرد. هر دو مدل روند نزدیک به همی را در بازه 12–8 گیگاهرتز نشان دادند؛ با این تفاوت که اختلافها در لبههای باند بیشتر و در ناحیه رزونانس کمتر از 10٪ بودند. تحلیل امپدانس نشان داد که نزدیکشدن جزء حقیقی امپدانس مؤثر به مقدار آزادفضا، عامل اصلی کاهش بازتاب در فرکانس رزونانس است. علاوه بر این، تحلیل حساسیت هندسی نشان داد که افزایش ضخامت لایه سطحی موجب جابهجایی پیک جذب به حدود 8.5 گیگاهرتز و افزایش ضخامت هسته موجب انتقال آن به حوالی 9.5 گیگاهرتز میشود؛ بنابراین کنترل هندسه، ضخامت و خواص لایهها میتواند در تنظیم دقیق پاسخ فرکانسی و بهینهسازی عملکرد جاذب مؤثر باشد.
ساخت ابرخازن با کارایی بالا بر پایه نانوکامپوزیت شبکه فلز-آلی نیکل/تیتانیم کربید مکسین /گرافن ایروژل جهت استفاده در تجهیزات نظامی
دوره 3، شماره 4، زمستان 1403، صفحه 1-20
سید مهدی خوش فطرت، منصور حدادی دولت آبادی، lمحمدرضا باعزت
چکیده ابرخازنها به عنوان یک فناوری نوظهوردرذخیرهسازی انرژی در تجهیزات نظامی ، به دلیل چگالی توان بالا، عمر طولانی و سرعت شارژ-دشارژسریع، توجه زیادی را به خود جلب کردهاند. اجزای کلیدی این دستگاهها، مواد الکترودی است که به طور مستقیم بر ظرفیت ذخیرهسازی انرژی وکارایی آنها تأثیر میگذارد.به این منظور، مواد با چهارچوب فلز-آلی برپایه نیکل (Ni-MOF) با سطح ویژه بالا و تخلخل مناسب، سنتز شد. برای افزایش هدایت الکتریکی و خاصیت خازنی، چهارچوب فلز-آلی، مکسین تیتانیوم کربید (Ti3C2 MXene) وگرافن (Gr) افزوده شدند. ترکیب این مواد به روش هیدروترمال برسطح فوم نیکل (NF) نشانده شد. در این فرایند رشد نانو مواد MOF بین لایه ها، نه تنها با کاهش تجمع بین لایههای گرافن و مکسین، نقش مهمی در افزایش سطح در دسترس Ni-MOF/MXene/Gr/NF ایفا میکند، بلکه با تبدیل گرافن اکسید به گرافن، مسیرهای زیادی را برای انتقال الکترولیت فراهم میسازد. همچنین، استفاده از Ni-MOF باعث افزایش خاصیت شبهخازنی سیستم به دلیل الکتروفعال بودن نیکل میشود. ظرفیت ویژه الکترود Ni-MOF/MXene/Gr/NFبه عنوان آند درالکترولیتKOH 3 مولار، مقدار F g-1 845 و برای الکترود کاتد در قطب منفی (گرافن ایروژل (GA) ترکیب شده با کربن فعال C-GA/NF)، مقدار F.g-1 5/373 ثبت شد و برای ابرخازن نامتقارن Ni-MOF/MXene/Gr/NFllC-GA/NF ظرفیت ویژه Fg-1 637 درAg-1 1، انرژی ویژهW h kg-1 8/22 و توان ویژه kW kg-1 69/0 بدست آمد. و همچنین ظرفیت باقیمانده 2/55% ظرفیت اولیه بعد از طی5000 چرخه شارژ-دشارژ در چگالی جریان Ag-1 8 نشان دهنده پایداری و طول عمر چرخه ای بالای دستگاه مورد نظر می باشد.
بررسی اثر غلظت یون غیرفلزی در نیمه رسانای نانو ساختار کادمیم سلنید در حالت لایه های نازک با قابلیت کاربری در رادارها
دوره 2، شماره 4، زمستان 1402، صفحه 1-15
حمیدرضا حاتمی، نادر قبادی، داریوش مهرپرور، محمد فرخزادی
چکیده در این کار تلاش بر مهیا کردن ساخت لایه های نازک نانوساختار کادمیم سلنید(CdSe) بر مبنای روش محلولی ساده لایه نشانی حمام شیمیایی (CBD) شده است که از لحاظ تجاری پیش ماده ای ارزان و در دسترسی دارد. در روش لایه نشانی حمام محلول شیمیایی، عوامل ساخت، نقش قابل ملاحظه ای را ایفا کرده و خواص فیزیکی محصول نهایی را تعیین می کنند. در این پژوهش، تأثیر یک عامل مهم، غلظت محلول های اولیه یون سلنیم که یکی از مهمترین فاکتورهای تشکیل دهنده کادمیم سلنید است و مشاهده خواهد شد که تغییر غلظت این یون غیرفلزی، نوع ساختار الکترونی ماده را به شدت تحت تاثیر خود قرار می دهد. بر خلاف روش های کند وپاش، در روش رسوبگیری از محلول شیمیائی، کنترل بالائی در تشکیل رسوبهای جامد با ترکیبهای مختلف ترکیبات دوتائی فلز و غیرفلز وجود دارد. تغییر غلظت یون سلنید اندازه گاف انرژی نواری را تغییر می دهد. مشاهده شده است با افزایش غلظت یون غیرفلزی سلنید، گاف انرژی افزایش می یابد.
سنتز نانوساختارهای اکسید روی با ناخالصی آهن به روش سل-ژل و بررسی خواص آن
دوره 2، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 57-69
مجید امیرزاده، حمید شریفی
چکیده در این مقاله تأثیر تزریق ناخالصی برروی خواص ساختاری، نوری و مغناطیسی نانوساختارهای اکسید روی تهیه شده بهروش سل-ژل بررسی شد. جهت تحلیل نمونهها از طیفسنج فرابنفش، پراشسنج پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و مغناطیسسنج با نمونه ارتعاشی استفاده شد. نتایج آزمایش نشان میدهد که افزودن ناخالصی سبب جابهجایی قله جذب و کاهش گاف انرژی شده است. از الگوهای پراشسنج پرتو ایکس مشخص شد که همه نمونهها در ساختار ورتسایت شکل گرفتهاند و هیچ قله اضافی در الگو دیده نمیشود که نشانگر تشکیل کامل فاز بدون ایجاد هیچگونه فاز ثانویه است. عدم مشاهده قله اضافی حاکی از حلالیت بالای آهن در اکسید روی میباشد و نتایج نشان میدهد که افزودن ناخالصی سبب افزایش اندازه نانوبلورها شده درحالیکه افزایش درصد ناخالصی تأثیری در اندازه نانوبلورها نداشته است. همچنین ناخالصی آهن سبب ایجاد خاصیت فرومغناطیس در نمونهها شده است بهطوریکه با افزایش میزان ناخالصی میدان وادارندگی کاهش مییابد.
بررسی خواص نوری کادمیم سلنید تحت آلایش نیکل
دوره 2، شماره 2، تابستان 1402، صفحه 96-110
زهرا سیاهکالی، نادر قبادی، داریوش مهرپرور، محمد فرخزادی
چکیده لایههای نازک نانوساختار CdSe دوپ شده با نیکل در طول فرآیند رسوبگذاری که بر تغییرگذارهای (عبور) اپتیکی حاکم است، بررسی شده اند. غلظت Ni به عنوان ناخالصی در داخل مول به صورت نانوساختار لایههای نازک از طریق روش رسوبگذاری محلول شیمیایی ساده ساخته شدهاند. اضافه کردن ناخالصی Ni به CdSe گذارهای جدید مربوط به NiSe در آن ایجاد می کند، به این معنی که غلظت ناچیز یونهای Ni باعث ایجاد گذار جدید به CdSe می شود که نمونه دارای گاف نواری اپتیکی متعددی است.اگرچه جذب ناشی از ناخالصی را می توان به عنوان جذب در ناحیه گاف نواری زیر سطح اصلی (باند به باند) در نظر گرفت، اما جذب ناشی از داپینگ در لایه های نازک نانوساختار به اندازه جذب داخل گاف نواری نیست و انتقال نوری آنها نوار به باند است.دارای خطوط گسترده و قدرتمند در طیف های جذبی هستند. نظمی در تغییر گاف نواری با افزایش غلظت ناخالصی وجود دارد به طوری که افزایش یون های باعث کاهش گاف نواری اپتیکی بهev 1.59 می شود، گاف نواری اپتیکی برای CdSe در حالت حجیم ev1.74 است، بنابراین روش اضافه کردن ناخالصی فاصله باند نوری CdSe را کاهش می دهد که به طور متوسط روش ناخالصی ساختار جدید را ایجاد می کند. ه می توان انرژی اورباخ نمونه ها را از طیف جذبی بدون نیاز به تعیین ضریب جذب از تعیین ضخامت لایه تعیین کرد. راندمان تخریب برای CdSe خالص 86٪است در حالی که نمونه CdSe دوپ شده با نیکل راندمان تخریب را تا 93٪ افزایش میدهد
بررسی اثر کرنش فشاری بر خواص الکترواپتیکی نانو ساختار دو بعدی پنتاگرافن بر اساس نظریه تابع چگالی
دوره 1، شماره 4، زمستان 1401، صفحه 1-11
حمیدرضا البرزنیا، سید علی حسینی مرادی
چکیده در این مقاله ، پژوهشی نوین بر اساس تئوری تابعی چگالی (DFT)، و شبیه سازی محاسبات اصول اولیه، برای بررسی اثرات کرنش فشاری عمودی بر روی خواص نانو ساختار دو بعدی پنتاگرافن میباشد. ،در ابتدا، با هدف اعتبارسنجی نتایج این تحقیق ، خواص ساختاری و الکترونی پنتا گرافن در حالت بهینه بررسی گردیده که نتایج حاصل تطابق خوبی با تحقیقات پیشین را نشان میدهد. بررسی خواص الکترونی پنتا گرافن تحت شرایط کرنش فشاری، نشاندهنده تغییر گاف نوار انرژی از حالت غیر مستقیم به مستقیم می باشد. همچنین بررسی خواص اپتیکی این نانو ساختار دو بعدی تحت شرایط کرنش فشاری مطابقت رفتارهای نوری و الکترونی این نانوساختار را نشان میدهد. با توجه نتایج بهدستآمده در این پژوهش نانو ساختار دو بعدی پنتاگرافن را می توان به عنوان یک ماده مناسب برای طراحی دستگاه های الکترواپتیکی معرفی نمود.
بهبود خاصیت گسیل میدانی نانولوله کربنی چند دیواره به وسیله انباشت اکسید روی برای استفاده در نانوگسیل کنندههای میدانی
دوره 1، شماره 4، زمستان 1401، صفحه 49-59
پیمان فرازمند
چکیده نانوکامپوزیت نانولوله کربنی با اکسیدروی به طور موفقیت آمیزی با یک روش متفاوت تهیه شد. ابتدا نانولوله های کربنی چند دیواره (MWCNT) را به روش انباشت شیمیایی بخار با پلاسمای افزایشی (PECVD) آماده کردیم. سپس اکسید روی را بر نانولولهها پوشاندهایم. برای این منظور، ما از روش انباشت فیزیکی بخار گرمایی (TPVD) استفاده کردیم و لایه نازکی از روی را انباشته و سپس آن را اکسید کردیم. طیف سنجی رامان نمونههای آماده شده حضور اکسید روی را بر روی بدنه نانولولههای کربنی تأیید میکند. میتوان از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نانوذرات اکسید روی دانه مانند را روی دیوارههای نانولولههای کربنی مشاهده نمود. بوسیله اندازهگیریهای گسیل میدانی فهمیدیم که نانولوله کربنی پوشیده شده با اکسید روی گسیل بهتری را از نانولولههای بدون پوشش نشان میدهند. از این کامپوزیت میتوان در لامپهایی که بر پایه خاصیت گسیل میدان کار میکنند استفاده نمود. قبل از این چنین لامپهایی با نانولوله کربنی خالص ساخته شدهاند.
سنتز و مشخصهیابی پوششهای نانو کامپوزیت پلی یورتانی بر پایه گرافن و پلیالگیاهی جهت محافظت خوردگی توپ ضدهوایی
دوره 1، شماره 4، زمستان 1401، صفحه 68-85
محمد علی رنجبر، علیرضا پورموید
چکیده حفظ آمادگی تجهیزات پدافند هوایی عامل به عنوان یکی از مهمترین بازوهای نیروهای مسلح کشور، امری اجتناب ناپذیر است. تسلیحات پدافندی (به خصوص توپ های ضد هوایی) نیازمند آمادگی کامل به منظور اجرای آتش در کسری از ثانیه هستند. در کشور ایران، به دلیل استقرار این تجهیزات در مناطق با رطوبت بالا (مانند نواحی ساحلی خلیج فارس)، لزوم حفاظت خوردگی ضروری میباشد. به همین منظور، تولید پوشش محافظ پلی یورتان/ گرافن بر روی فولاد شبیه سازی شده از بدنه توپهای متداول پدافند عامل کشور (23 و 35 میلی متری) بررسی شد و در این راستا سه نوع پلی ال با پایه گیاهی (روغن کرچک) سنتز گردیدند. همچنین از اکسید گرافن، گرافن متخلخل و گرافن متخلخل آمینی به عنوان نانوفیلرهای پوشش استفاده شد. هدف از آمیندار کردن و ایجاد تخلخل در گرافن، افزایش سازگاری و سطح تماس آن با پلییورتان بود. پارامترهایی که به عنوان متغیر در آزمایشات مورد مطالعه قرار گرفتند عبارتند از نوع پلیال، نوع و مقدار نانو ذره اعمالی به سیستم. پس از سنتز نمونهها، بر روی آنها آزمونهای حرارتی، چسبندگی، استحکام کششی و غوطهوری آب نمک انجام و از میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM) برای مطالعه سطوح و پراکنش ذرات بهره گرفته شد. در نهایت، مشخص شد نانوکامپوزیت سنتز شده از پلی ال نیمه سخت به همراه گرافن متخلخل آمینی خواص مطلوبتری نسبت به سایر نمونهها دارد و میتواند از بدنه توپهای ضد هوایی در برابر محیطهای خورنده با رطوبت بالا، محافظت مناسبی انجام دهد.
مقایسه میزان جذب امواج راداری دو ماده با ضریب نفوذپذیری مغناطیسی و ضریب دیالکتریک بالا با استفاده از دستگاه تحلیلگر شبکه
دوره 1، شماره 2، تابستان 1401، صفحه 20-31
علی شیرپای، مهدی نظیرزاده
چکیده جاذبهای الکترومغناطیسی با جذب امواج و تبدیل آنها به دیگر انرژیها، شدت تابش امواج الکترومغناطیسی را کاهش میدهند. عملکرد این جاذبها از دو جنبه، حداقل واکنش روی سطح از مواد، که این امر به تطابق امپدانس بین سطح ماده و فضای آزاد درون ماده نیاز دارد و همچنین تبدیل امواج تابشی الکترومغناطیسی به سایر اشکال انرژی قابلبررسی است. لذا برای تطابق امپدانس به استفاده از روابط پیچیده بین ضریب دیالکتریک و نفوذپذیری ماده نیاز است. لذا در این تحقیق، دو ماده متفاوت مهم با ضریب دیالکتریک بالا (Ba0.7Sr0.3TiO3) و ضریب نفوذپذیری مغناطیسی بالا (فریت Mn0.5Zn0.5Fe2O4) که از مواد مهم برای مواد جاذب امواج راداری میباشد را انتخاب نموده و با استوکیومتری معین به روش سل-ژل سنتز شدند. جهت مطالعه ساختار فازی تشکیل شده و همچنین تخمین اندازه بلورکها و مشاهده مورفولوژی آنها اندازهگیریهای پراش اشعه ایکس و میکروسکپ الکترونی روبشی انجام شد. برای بررسی میزان جذب امواج راداری از نانوپودرهای تهیهشده رنگدانه مخصوص آنها را با رزین اپوکسی کر 828 تهیه و بر روی سطح بدون جاذب لایه نشانی شد و مقدار جذب امواج راداری آنها با استفاده از دستگاه تحلیلگر شبکه در محدوده GHz 12-8 موردبررسی قرار گرفته است.
تغییر شکل هندسی نانوذرات در لایههای نانوساختار کبالت سلنید با تغییر دما در موجبرها
دوره 1، شماره 2، تابستان 1401، صفحه 32-42
نادر قبادی، سید علی حسینی مرادی
چکیده در این کار نقش دما در تغییر شکل هندسی نانوذرات کبالت سلنید که در معرض امواج الکترومغناطیسی در موجبرها قرار دارد، بررسی شده است. دادههای آزمایشگاهی نشان داده است که دما نقش تعیینکنندهای روی اندازه گاف انرژی نواری و شکل هندسی آنها دارد. روش سادهای برای ساخت لایههای نانوساختار کبالت سلنید با روش رسوبگیری از محلول شیمیائی بهکار برده شده است. لایههای نازک نانوساختار کبالت سلنید با ابزارهای اندازهگیری مانند پراش اشعه ایکس جهت تعیین نوع ساختار، EDX برای آنالیز عنصری، میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مشاهده ریختشناسی لایهها و اسپکتروسکوپی جذب ناحیه مرئی – فرابنفش برای اندازهگیری گاف انرژی نواری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی تغییر شکل نانوذرات را تحت تأثیر دما بهخوبی نشان میدهد.
بررسی خواص اپتیکی نانو ساختار دو بعدی پنتا کربید بور به روش نظریه تابع چگالی با رویکرد کاربردی در صنایع دفاعی
دوره 1، شماره 1، بهار 1401، صفحه 14-22
حمید رضا البرزنیا، سید تقی محمدی
چکیده در این مقاله ، خواص اپتیکی نانو ساختار دو بعدی پنتا کربید بور (B2C) با استفاده از شبیه سازی با کدهای محاسباتی مبتنی بر تئوری تابع چگالی بر پایه محاسبات اولیه، مطالعه گردیده است. بررسی خصوصیات الکترونیکی نشان می دهد که این نانو ساختار دو بعدی یک نیمه هادی غیرمستقیم با گاف انرژی49 /1 الکترون ولت با روش با روش تقریب PBE می باشد . مطالعه خواص نوری این نانو ساختار با روش تقریب PBE-GGA علاوه براینکه نشان دهنده توافق جنبه های اپتیکی با ویژگی های الکترونیکی این تک لایه دو بعدی می باشد ، این نانوساختار می تواند در آینده، به عنوان ماده مناسبی در طراحی دستگاه های الکترواپتیکی در صنایع مختلف مورد استفاده باشد. با توجه به یافته های این تحقیق مبتنی بر میزان جذب نسبتا بالا و بازتاب بسیار کم این نانوماده در ناحیه طیف مرئی، می توان این نانوساختار را برای کاربرد های اپتیکی به ویژه در طراحی دستگاههای انرژی خورشیدی و حسگرهای اپتیکی با کاربرد های متنوع یه ویژه در صنایع دفاعی مناسب دانست.
رفع آلودگیهای شیمیایی با استفاده از کاتالیست نوری La2CuO4 با ساختار پروسکایت
دوره 1، شماره 1، بهار 1401، صفحه 48-62
سیدمیلاد طباطبایی نژاد، یحیی لجمورک رمه چری
چکیده در این پژوهش ابتدا نانوساختارهای پروسکایت La2CuO4 با استفاده از روش سونوشیمیایی تهیه شدند. روش مذکور جز روشهایی در شیمی میباشد که مورفولوژی یکدست را ایجاد میکند. این سنتز در شرایط نسبت مولی 2:1 از مس و لانتانیوم انجام شد و زمان 10 دقیقه و توان 45 وات باعث ایجاد مورفولوژی بهتر گردید. پس از سنتز نیمههادی موردنظر با استفاده آنالیزهای شناسایی همانند الگوی پراش اشعه ایکس XRD، اشعه مادونقرمز FT-IR، سنجش مغناطیس نمونه ارتعاشی VSM، طیفسنجی بازتاب انعکاسی DRS، تئوری BET و میکروسکوپ الکترونی روبشی FE-SEM از تشکیل ساختار موردنظر اطمینان حاصل شد. بعد از اطمینان از تشکیل ساختار موردنظر تست-های فتوکاتالیستی آن گرفته شد که در پایان رنگزا اسید بلک با میزان ٪ 11/99 بیشترین میزان تخریب را داشته است.
