شماره راهنما :
1492 دكتري
پديد آورنده :
كريم زاده، الميرا
عنوان :
ساخت و بررسي ويژگي هاي اپتيكي و مكانيكي نانوكامپوزيت سولفيدروي
گرايش تحصيلي :
فناوري نانو
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، [140]ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمدحسين عنايتي
استاد مشاور :
حميدرضا فلاح، محمد ملك محمد، امير الحاجي
توصيفگر ها :
نانوكامپوزيت سولفيد روي/ الماس , نظريه مي , روش FDTD , عبور نور , سختي , چقرمگي شكست
استاد داور :
اكبر اسحاقي، فتح الله كريم زاده، مهدي رنجبر
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/08/22
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/09/02
چكيده فارسي :
1 چكيده سراميك اپتيكي سولفيدروي به دليل عبوور بواال در محودوده طوول مووج هواي فروسورخ ميانوه 5 m 1 m و بلنود 32 m 9 m توجه هاي زيادي را به خود جلب كرده است و كاربردهواي مختلفوي بوه ويوژه در دمااوه هوا و پنجوره هواي فروسورخ دارد هودف از ايون پژوهش بررسي تأثير حضور ذرات الماس به عنوان فاز دوم بر ويژگي هاي اپتيكي و مكانيكي سولفيدروي بوده است به منظور دستيابي به اين هدف ابتدا ميزان عبور نور كامپوزيت سولفيدروي الماس با اسوتفاده از دو نظريوه موي و روش اخوتالف محودود حوووزه زموواني FDTD بووراي كسوورهاي حجمووي مختلووف الموواس 3 5 و 23 22 و 21 و انوودازه هوواي متفوواوت آن 222 nm 622 nm 422 nm و 922 nm شبيه سازي و محاسبه شد با در نظر گرفتن حد عبور نور بيش از 26 درصود روش FDTD بهينوه كسور حجمي را براي ذرات الماس با اندازه 222 nm كمتر از 21 درصد حجمي پيش بيني مي كند در حالي كه بوراي ذرات المواس بوا انودازه 622 nm 422 nm و 922 nm بهينه كسر حجمي كمتر از 23 درصد محاسبه گرديد پس از آن پودرهاي الماس نانومتري با اندازه ذرات كمتر از 32 nm و زيرميكروني با انودازه ذرات كمتور از 522 nm بوراي سواخت قطعات اپتيكي كامپوزيت سولفيدروي 3 درصود حجموي المواس تهيوه و بوا روش هواي آسوياب كواري مكوانيكي و التراسوونيك بوا پوودر سولفيدروي مخلوط سازي شدند سپس پودرهاي فرآوري شده تحت فشوار 222 MPa و دموي 962 بوا روش پورس داغ توف جوشوي شدند بيشينه ميزان عبور نور در نمونه حاوي الماس زيرميكروني 51 درصد اندازه گيري شد در حوالي كوه نمونوه حواوي المواس نوانومتري عبور نوري از خود نشان نداد هر چند هر دو نمونه كامال چگال نبودند و حفره در آن ها حضور داشت اما دليل اصلي كاهش عبور نوور در نمونه ها ايجاد پوسته گرافيتي حول ذرات الماس در حين فرآيند تف جوشي بود تأثير حضور آن در عبور نهايي نوور بوا اسوتفاده از شوبيه سازي و محاسبه سطح مقطع هاي پراكندگي و جذب ذره هسته پوسته الماس گرافيت با روش FDTD براي گرافيوت بوا ضوخامت هواي 25 nm 22 nm 35 nm و 12 nm مورد بررسي قرار گرفت هم چنين با در نظر گرفتن نمودارهاي عبور نور شبيه سازي نوانو كامپوزيوت سولفيدروي الماس در محدوه طول موج 1 9 m تا 6 2 m و مقايسه آن با نموودار تجربوي بهتورين تطوابا بوراي پوسوته ي گرافيتوي بوه ضخامت 25 nm به دست آمد عالوه بر آن تأثير حضور اليه گرافيتي با ضخامت 3 nm حول ذرات الماس نانومتري در محدوه طول موج 1 9 m تا 6 2 m مورد بررسي قرار گرفت و مشخص شد كه حضور اليه گرافيتي در اين نمونه منجر به كاهش چشومگير عبوور نوور توا صفر مي شود متوسط سختي نمونه هاي حاوي ذرات الماس زيرميكروني و نانومتري به ترتيب 161 Vickers و 475 Vickers اندازه گيري شد كه نسبت به سولفيدروي خالص با سختي 249 Vickers افزايش يافته بود افزايش سختي بدليل عدم رشد دانه در نمونه حاوي ذرات الماس در حين تف جوشي ارزيابي شد عالوه بر آن سختي باالي ذرات الماس نيز در افزايش سختي نمونه هاي كامپوزيتي موثر بوده است سختي باالتر نمونه حاوي الماس نانومتري ناشي از بيشتر بودن تعداد ذرات الماس نانومتري نسبت به الماس زيرميكروني بود كه منجر به كنترل بيشتر بر روي رشد دانه در حين فرآيند تف جوشي مي شود چقرمگي شكست نمونه ها نيز به كمك آزمون ريز سختي سنجي محاسبه شد چقرمگي شكست در نمونه حاوي الماس زيرميكروني و نانومتري به ترتيب 2 1 2 69MPam و 2 1 2 75 MPam به دست آمد 2 1 كه نسيت به سولفيدروي خالص 2 52 MPam افزايش داشت افزايش چقرمگي شكست در نمونه حاوي الماس نانومتري تأثير بيشتر ذرات نانومتري را در كنترل رشد ترك نشان مي دهد كلمات كليدي نانوكامپوزيت سولفيد روي الماس نظريه مي روش FDTD عبور نور سختي چقرمگي شكست
چكيده انگليسي :
124 Fabrication and Investigation of Optical and Mechanical Properties of ZnS Nanocomposite Elmira Karimzadeh elmira karimzadeh@gmail com July 31th 2019 Department Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranMohammadhossein Enayati Prof Supervisor Department of MaterialsEngineering Isfahan University of Technology ena78@cc iut ac ir Hamidreza Fallah Prof Advisor Department of Physics University of IsfahanMohammad Malekmohammad Assoc Prof Advisor Department of Physics University of IsfahanAmir Alhaji Assic Prof Advisor Department Graduate Program Coordinator Dr Masoud AtapourAbstractThe aim of the present study was to fabricate and investigate the optical and mechanicalproperties of ZnS diamond nanocomposite In this regard the effect of diamond particlesize 200 400 600 and 800 nm and its volume fraction 1 5 10 20 and 30 on lighttransmission behavior of ZnS diamond composite was simulated using Mie theory andFDTD method using Matlab and Lumerical softwares respectively Because ofconsidering particles interaction in the FDTD method in calculating the scattering crosssection the difference between simulation curves of ZnS diamond nanocomposite basedon Mie theory and FDTD method became more significant with increasing second phasesize particularly at greater volume fractions and at short wavelengths Simulated lighttransmission curves obtained by FDTD method suggested that the second phase sizeshould be smaller than 800 nm at volume fraction of 10 and smaller than 200 nm forvolume fractions of 20 and 30 On the other words within these sizes the reduction inlight transmission of ZnS diamond composite compared to monolithic ZnS is smaller than10 ZnS diamond 1 vol composite powders were prepared using two different size ofdiamond particle as a second phase 500 nm and 10 nm Five different ZnS diamond 1 vol composite powders were prepared and sintered using hot pressing method Twosintered samples containing sub micrometer and nanometer diamond were chosen forfurther investigation The light transmission of both ZnS diamond composite was lower
استاد راهنما :
محمدحسين عنايتي
استاد مشاور :
حميدرضا فلاح، محمد ملك محمد، امير الحاجي
استاد داور :
اكبر اسحاقي، فتح الله كريم زاده، مهدي رنجبر
