پديد آورنده :
بهارلوئي يانچشمه، زهرا
عنوان :
توسعه نانوذرات مغناطيسي بر پايه Fe3O4 براي كاربرد در آزمون ذرات مغناطيسي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب و روش ساخت مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پانزده، 101 ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمدحسين عنايتي، مهران نحوي
توصيفگر ها :
بازرسي هاي غيرمخرب , آزمون ذرات مغناطيسي , نانوذرات فريت كبالت , روش هم رسوبي , پيگمنت فلورسنتي
استاد داور :
فتح الله كريم زاده، عباس بهرامي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/08/08
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/08/09
چكيده فارسي :
آزمون ذرات مغناطيسي به عنوان يكي از مهم¬ترين روش¬ها براي تشخيص عيوب بسيار ريز سطحي و يا عيوب نزديك به سطح قطعه، مورد استفاده مي¬باشد. در اين آزمون، ذرات مغناطيسي به شدت جذب قسمت¬هاي داراي نشت ميدان مغناطيسي مي¬شوند. بنابراين حد تشخيص عيوب در قطعات، به خصوصيات فيزيكي اين ذرات وابسته است و دستيابي به موادي با خصوصيات بهتر و مقرون به صرفه از اهميت بالايي برخوردار است. در اين پژوهش هدف سنتز نانو كامپوزيت فريت كبالت- پليمر فلورسنتي در ابعاد نانومتري جهت تشخيص عيوب ريزتر و زيرسطحي¬تر مي¬باشد. براي اين منظور سنتز نانوذرات Fe3O4 و CoFe2O4 با اندازه نانومتري با استفاده از پيش¬ماده كلريدآهن و كلريد¬كبالت توسط روش مرسوم هم¬رسوبي انجام شد و تاثير پارامتر¬هاي مختلف شامل زمان سنتز، غلظت عامل قليايي و غلظت نمك¬هاي فلزات بر اندازه و خاصيت مغناطيسي مورد بررسي قرار گرفت. به منظور بررسي اثر پارامترهاي مختلف بر ساختار بلوري، فازهاي شناسايي شده، اندازه و مورفولوژي نانوذرات، ويژگي¬هاي مغناطيسي و شناسايي گروه¬هاي عاملي از آزمون¬هاي پراش پرتو ايكس (XRD)، طيف سنجي تفكيك انرژي (EDS)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، پراكندگي ديناميكي نور (DLS) و مغناطيس سنج ارتعاشي (VSM) و طيف سنج مادون قرمز تبديل فوريه (FTIR) استفاده شد. نتايج نشان داد كه براي ساخت نانوكامپوزيت فريت كبالت-پليمر فلورسنتي، نانوذرات CoFe2O4 با اندازه حدود nm 60، مغناطش اشباعemu/g 64/49 و وادارندگي مغناطيسي Oe 150 به عنوان جز مغناطيسي مناسب¬تر است. در مرحله ديگري از پژوهش پيگمنت مقرون به صرفه شركت پاناكس، مدل FB-905 به صورت غيردرجا به عنوان جز فلورسنتي مورد استفاده قرار گرفت كه اثر غلظت¬هاي متفاوت پيگمنت بر خاصيت فلورسنتي نانوكامپوزيت توسط لامپ UV مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با نسبت وزني يك به يك نانوذرات به پيگمنت براي ذرات با اندازه nm100 و با مغناطش اشباع emu/g 17/25، بهترين نتيجه از لحاظ خاصيت فلورسنتي و مغناطيسي بدست ميآيد. در نهايت به منظور بررسي مقدار جدا شدن پيگمنت از ذرات نانوكامپوزيت در محيط آبي از طيف سنج جذب نوري فرابنفش (UV-Vis) استفاده شد كه نشان داد مقدار پيگمنت جدا شده با زمان كاهش مي¬يابد.
چكيده انگليسي :
Magnetic particle testing is used as one of popular methods to detect very small surface defects or defects close to the surface of the engineering parts. In this method, the magnetic particles are strongly attracted by the magnetic field induced around surface defects. Therefore, the successful defect detection depends on the physical properties of these particles and therefore obtaining materials with better and cost-effective properties is of great importance. In aim of this was to synthesize cobalt ferrite-fluorescent polymer particles to detect finer defects located at deeper places. For this purpose, the synthesis of Fe3O4 and CoFe2O4 nanoparticles composition was performed using iron chloride and cobalt chloride precursors by the conventional co-precipitation method. The effect of various parameters including synthesis time, alkaline agent concentration and metal salt concentration on the size and magnetic properties of prepared materials was investigated using X-ray diffraction (XRD), energy dispersive spectroscopy (EDS), scanning electron microscopy (SEM), dynamic light scattering (DLS), vibration magnetometer (VSM) and fourier transform infrared spectroscope (FTIR). The results showed that cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles produced at synthesis time 1 hour, 0.5 M NaOH, 0.04 M and 0.02 M metals salts with a size of about 60 nm, had suitable magnetic properties such as saturation magnetization of 49.64 emu/g and coercivity of 150 Oe. In next step Panax FB-905 pigment was included to CoFe2O4 nanoparticles. The effect of different concentrations of pigment on the fluorescence property of nanocomposites was investigated by UV lamp. In presence of pigment the saturation magnetization (25.17 emu/g) fluorescent intensity were in suitable range. Finally, in order to investigate the stability of pigment with time the pigment on CoFe2O4 particles decreased with time but the intensity of fluorescence light was adequate for practical application. The synthesized nanocomposite was successfully used to detect defects.
استاد راهنما :
محمدحسين عنايتي، مهران نحوي
استاد داور :
فتح الله كريم زاده، عباس بهرامي
