لیست اختراعات حميد اميدوار
در روش معرفي شده جهت استخراج طلا از لجن آندي مس بسياري از مشكلات روش هاي موجود را حل كرده و نوآوري خاصي در كاربرد الكتروليز بر روي محلولي خاص از طلا در اين روش به كار رفته است. مراحل كاري روش معرفي شده شامل موارد زير مي باشد: - شستشوي لجن اندي مس با اسيد نيتريك - انحلال طلاي موجود در لجن آندي مس در حلال تيواوره - الكتروليز محلول حاوي طلا از قابليت ها و مزاياي اين روش مي توان به موارد زير اشاره كرد بازيافت طلا از لجن آندي مس با درصدي بالاتر از 99/99% كاهش هزينه هاي بازيافت طلا از لجن آندي مس در مقايسه با روش هاي معمولي در تكنيك موجود تمامي فرآيندها در ماي محيط انجام مي گيرد در حالي كه در روش هاي موجود دماي كاري حدود 1000 درجه سانتيگراد مي باشد بهره وري بالاتر اين روش در قياس با روش هاي موجود در دنيا مصرف انرژي بسيار پايين در قياس با روش هاي كنوني سرعت فرآيند در قياس با روش هاي موجود بسيار بالاتر سادگي اين روش و قابليت اجرا در بعد صنعتي هزينه ي بسيار پايين تر اين روش
روش هاي پوشش دادن الكترولس و الكتروپليتينگ كه به منظور محافظت از سطوح مواد و يا در موارد زينتي به طور گسترده به كار گرفته مي شوند، يكي از بزرگترين منابع آلوده كننده محيط زيست به شمار مي روند. روش جديد پاشش شيميايي ديناميكي مكملي بر اين روش ها مي باشد و معايب روش هاي فوق الذكر را تصحيح مي نمايد. اين روش به دليل مكانيزم آن، پوشش دهي شيميايي -ديناميكي ناميده شده است - در اين روش، محلول آبي سولفات نيكل به عنوان نمك فلزي كه قرار است به عنوان پوشش به كار رود در يك ظرف، و بوروهيدريد پتاسيم به عنوان عامل احياكنده نمك فلز كه موجب آزاد شدن يون هاي فلزي مي شود، در ظرف ديگري ريخته مي شود. سپس محلول ها توسط اسپري دو نازله و با فشار هوا، روي سطح مورد نظر پاشيده مي شوند. به اين ترتيب فيلم نازكي روي سطح مورد نظر شكل مي گيرد كه از لحاظ ترموديناميكي ناپايدار است و بعد از انجام شدن واكنش هاي اكسيداسيون و احياء در عرض كسري از ثانيه پوشش ايجاد مي شود. به دليل همين سادگي و سرعت ايجاد پوشش، اين روش رقيب و جايگزين مناسبي براي روش هاي الكترولس و الكتروپليتينگ مي باشد.
پوشش دهي فلزات و پليمرها با كامپوزيت زمينه مس و نانو ذرات PTFE به كمك روش پاشش شيميايي - ديناميكي پوشش مسي د اراي خواص خوردگي مطلوبي است ولي اين رفتار در مقياس صنعتي در حد مطلوب نيست، همچنين به دليل سياه شدن پوشش مسي در اتمسفر نمي توان از اين پوشش به طور خالص استفاده كرد، از طرفي با توجه به خواص خوب ضد سايشي و مقاومت بالا در برابر خوردگي و اشتعال پذيري و تشعشع ذرات PTFE در صدد آمديم تا با تهيه پوشش كامپوزيتي Cu-PTFE اين مشكلات را رفع كنيم. براي ايجاد اين پوشش از روش جديد پاشش شيميايي ديناميكي استفاده شد. در اين روش، تركيب محلول آبي سولفات مس با غلظت 20 گرم بر ليتر و ذرات PTFE و(100 نانومتر) باغلظت 10 گرم بر ليتر به عنوان عامل اكسيد شونده در يك ظزف، و بوروهيدريد پتاسيم با غلظت 35 گرم بر ليتر به عنوان عامل احيا كننده در ظرف ديگري ريخته شد، سپس محلول هاه توسط اسپري دونازله و با فشار هوا، روي سطح مورد نظر پاشيده شدند. به اين ترتيب فيلم نازك ناپايداري روي سطح مورد نظر شكل مي گيرد و بعد از انجام شدن واكنش هاي اكسيداسيون و احياء در عرض كسري از ثانيه و در دما و اتمسفر محيط پوشش ايجاد و ذرات PTFE به طور كاملا يكنواخت در آن توزيع مي شوند.
قديمي ترين نوع خوردگي شناخته شده توسط بشر، تخريب سازه ها در برابر اتمسفر محيطي آن ها مي باشد. كاربرد وسيع انواع سازه ها در برابر اتمسفر باعث شده است كه خوردگي اتمسفري به عنوان مهمترين و گسترده ترين نوع خوردگي شناخته شود. متغيرهاي زيادي بر مكانيزم خوردگي اتمسفري تأثير مي گذارند. پيچيدگي اين متغيرها و نيز سينيتيك انجام اين خوردگي سبب شده تا تمامي خصوصيات آن شناخته نشود. خوردگي اتمسفري سالانه هزينه هاي زيادي در بخش هاي مختلف صنعت ايران بر جاي مي گذارد. آمار مشخصي در ايران از مقدار دقيق اين خسارت وجود ندارد ولي عموما براي كشورهاي در حال توسعه 5% از توليد ناخالص ملي (gross NationalProcuct) را به عنوان خسارت خوردگي در نظر مي گيرند. طبق آمار اعلام شده توسط بانك مركزي ايران توليد ناخالص ملي در سال 79 به طور تقريبي 550 ترليون ريال بوده كه 5% آن يعني 2750 ميليارد تومان خسارت خوردگي مي باشد و در حدود 1375 ميليارد تومان سهم خسارت خوردگي اتمسفري مي باشد. در اين اختراع شيوه اي نوين براي تست خوردگي اتمسفري طراحي و تجهيزات آن نيز ساخته شد. از قابليت هاي اين تست اينست كه مي توان با توجه به تغيير وزن فلز در محيط خورنده، سرعت خوردگي را بررسي و عمر قطعه را در اين محيط پيش بيني كرد. لذا امكان استفاده از دو محيط گازي و مايع و امكان و بررسي سرعت خوردگي در محيط، از قابليت هاي مهم اختراع مي باشد.
پوشش دهي فلزات و پليمرها يا كامپوزيت زمينه نيكل و نانو ذرات گرافيت به كمك روش پاشش شيميايي-ديناميكي پوشش كامپوزيتي زمينه نيكل با نانو ذرات گرافيت به ذليل داشتن ضريب اصحكاك پايين، در بسياري از موارد كه مقاومت به سايش مدنظر است ،قابل استاده مي باشند.براي ايجاد اين پوشش از روش جديد و بسيار كاربردي پاشش شيميايي ديناميكي استفاده ديناميكي استفاده شده است.در اين روش،محلول سولفات نيكل با غلظت 25گرم بر ليتر به عنوان نمك فلزي كه قرار است به عنوان پوشش به كار رود در يك ظرف،و بورو هيدريد پتاسيم با غلظت 30گرم در ليتر به عنوان عامل احيا كننده نمك فلز كه موجب ازاد شدن يون هاي فلزي ميشود در ظرف ديگري ريخته شد همچنين ظرات گرافيت با اندازه متوسط 250نانومتر به محلول سولفات نيكل به انازه ايي اضافه شد كه غلظتش معادل 45 گرم بر ليتر شود سپس محلول ها توسط اسپري دو نازله و با فشار هوا روي سطح مورد نظر پاشيده مي شوند به اين ترتيب فيلم نازكي روي سطح مورد نظر شكل مي گيرد كه از لحاظ ترموديناميكي ناپايدار است و بعد از انجام شدن واكنش هاي اكسيداسيون و احيا در عرض كسري از ثانيه و در دما و اتمسفر محيط پوشش ايجاد مي شود و ذرات گرافيت به طور كاملا يكنواخت در پوشش توزيع مي شوند
نانو پودرهاي اكسيد فلزات در صنايع مختلفي نظير صنايع الكتريكي، هوافضا، اپتيك، الكترونيك و غيره كاربرد فراواني پيدا كرده اند. براي سافت اين نانو پودرها از روش هاي مختلفي نظير روش هاي احتراقي، سل ژل، اسيدي و هيلروترمال استفاده مي شود اين در حالي است كه با توسعه ي روش هاي ساخت اين مواد محقق ها به دنبال دستيابي به خواص مطلوب تري از جهات گوناگون نظير اندازه ريزتر و توزيع يكنواخت ذرات و همچنين سنتز تركيبات جديد مي باشند اكسيد فلزات با استفاده از روش هيدرو ترمال نيز قابل توليد است. روش كلي شامل گرم كردن مخلوطي از نمك فلز، آب مقطر و مواد اصلاح كننده سطح تا دماي بالاي حالت فوق بحراني آب و سرد كردن مي باشد. در اين روش ابتدا شرايط جوانه زني ايجاد مي شود و با كنترل دما، از رشد ذرا ت جلوگيري مي گردد براي رسيدن به اين هدف راكتوري به گنجايش مورد نياز طراحي و از جنس مناسب (به منظور تحمل دما و فشار بسيار بالاو مقاوم به شوك حرارتي و خوردگي) ساخته مي شود براي گرم كردن محفظه از كوره و با كمك حمام نمك (بدليل انتقال حرارت بالاتر و همگن بودن دماي مذاب نمك) و براي سرد كردن از آب (و يا مخلوط آب و يخ و الكل) استفاده مي گردد. از مواد اصلاح كننده سطح براي كنترل شكل و صافي سطح ذرات استفاده مي گردد بدين ترتيب با بهينه سازي شرايط دمايي و زماني مورد نظر و با استفاده از افزودني ها و فعال كننده هاي مناسب سعي بر آن است تا ذراتي با اندازه و شكل كنترل شده توليد گردد به منظور گرم كردن محلول آبي به شرايط دمايي و فشار مناسب راكتوري با قابليت تحمل شرايط ويژه اي لازم است ابتدا طراحي مورد نياز با ظرفيت mm3 ٠ 5 به كمك نرم افزار Catia انجام گرفت و سپس تحليل تنش توسط نرم زار Ansys انجام شد. در برنامه انسيس از المان 42 Quade nod استفاده شد كه براي اشكال سيلندري شكل داراي ضخامت مناسب مي باشد براي طراحي Safety Factor , در نظر گرفته شد.طراحي راكتور طوري صورت پذيرفت كه آب بندي به خوبي انجام گير( و در عين حال نكات ايمني رعايت شود دماي كاري اين راكتور تا . . ٤ درجه سانتيگراد و فثسار داخلي آن Barll ٠ ٣٠ پيش بيني شده است در نهايت از فولاد٣ براي طراحي استفاده شد راكتور داراي سه قسمت اصلي مي باشد ١ - بدنه راكتور: بزرگترين قسمت راكتور مي باشد و محلول مورد نظر در بدنه ريخته مي شود، اين قسمت مستقيما با حمام نمك در تماس قرار مي گيرد و انبساط و انقباض زيادي را متحمل مي شود جداوه داخلي بدنه نيز فشار زيادي را متحمل مي شود بنابراين در طراحي جد اره قست از داشتن هرگونه سطوح تيزي پرهيز شد ٢ - كنيك (مسدود كننده): اين بخش مانع از فروج سيال از آن مي شود. كنيك پس از بسته شدن درب محفظه بايد فشار زيادي را به دهانه راكتور وارد كند بنابراين صافي سطح اين قست تلورانس ابعادي در حد مورد نظر است ٣ - درب راكتور: نگهداشتن كنيك روي بدنه راكتور در شرايط دمايي و فشاري كنترل شده وظيفه اين بخش راكتور مي باشد و براي كمك به اين منظور رزوه هاي عميق در نظر گرفته شد جك بولت به منظور افزايش قدرت آببندي راكتور زاويه كنيك ٦ درجه انتخاب شد، زاويه كوچكتر فشار بيشتري را بهينه وارد كرده باعث تقويت آببندي مي شود. اما وجود زاويه كوچك بين كنيك و بدنه، صافي سطوح و فشار وارده بالا به كنيك حين انجام تست سبب گير كردن كنيك درون بدنه پس از انجام هر تست مي شود كه براي رفع اين مشكل در طراحي بر روي كنيك جك بولت تعبيه شد به منظور تست اين راكتور، براي آغاز نانو پودر آلومينا توليد گرديد به اين ترتيب كه ابتدا 25cc محلول 2 مولار تمك آلومينيوم نيترات در راكتور ريخته شد،كنيك روي بدنه داشته شدو و بعددرب به منظور آب بندي ثانويه و فشر وارد كردن به كنيك روي آن قرار گرفت. محفظه در حمام نمك در سه دماي ٠ -,_ ٠ ٤٠ ، ٠ ٠ ..,- ٣٥٠ و ٤٥٠ - ٠ ٤٠ درجه سانتي گراد به مدت ٥ دقيقه قرار گرفت وآب سريعا سرد شد پودر بدست آمده با استفاده از الكل و آب مقطر ثستشو داده شد و سپس توسط سانتريفيوژ نانو پودر ها جدا گشت
امروزه در بسياري از صنايع نظامي و غيرنظامي قطعات كامپوزيتي به علت داشتن خاصيت استحكام زياد نسبت به وزن (E/P) و همچنين خواص ديگر مكانيكي و شيميايي جايگزين قطعات فلزي گرديده اند. يك پيشنهاد جديد جايگزين نمودن گاردريلهاي كامپوزيتي با گاردريلهاي فلزي مي باشد. بيان اين پيشنهاد نشأت گرفته از وجود مقالات متعدد در خصوص توانايي جذب انرژي مواد كامپوزيت در معرض بار مي باشد. اليته توانايي جذب انرژي، در مواد كامپوزيتي جدار نازك FRP كه به روش پالتروژن توليد مي شوند، وجود دارد. اين خاصيت جذب انرژي باعث پديده اي به نام پارگي مي شود كه معمولا در گوشه هاي سطح مقطع ايجاد مي شود ولي خاصيت جذب انرژي در مواد چكش خوار منجر به تغيير شكل پلاستيك مي گردد. پس از بيان علت انتخاب گاردريلهاي كامپوزيتي به جاي گاردريلهاي فلزي، حال اشاره اي به مزيت هاي گاردريلهاي كامپوزيتي نسبت به گاردريلهاي فلزي مي نماييم. 1- وزن پايين و استحكام بالا 2- خوردگي بسيار پايين در مقايسه با نوعت فلزي 3- خودرنگ بودن نوع كامپوزيتي 4- توليد آسان و سريع 5- هزينه كم 6- خطرات كم، ناشي از برخورد وسايل نقليه با آنها حال پس از اشاره به خصوصيات گاردريلهاي كامپوزيتي به طور مختصر به تشريح آنها مي پردازيم. در رديف اول اشاره به وزن پايين و استحكام بالا شد، كه در اين خصوص مي توان گفت: وزن پايين اين گاردريل ها باعث حمل و نقل آسانتر و نصب سريعتر آنها مي شود. در ضمن به علت نوع الياف شيشه به كار رفته و همچنين روش توليد پالتروژن كه همراه با كشش اوليه الياف هنگام قرار گرفتن در ماتريس مي باشد و نيز نوع رزين پلي استر مصرفي در ساخت گاردريلهاي كامپوزيتي كه داراي چقرمگي زياد مي باشد، باعث شده كه اين گاردريل ها در كنار استحكام بالا از چقرمگي نسبتا بالايي برخوردار باشند. در رديف دوم و سوم خوردگي بسيار پايين و خودرنگ بودن اين گاردريل ها اشاره كرديم. واضع است كه مقاومت مواد كامپوزيت در برابر خوردگي و هچنين خود رنگ بودن اين قطعات باعث كاهش هزينه مربوط به تعويض گاردريلهاي فلزي به علت خوردگي و همچنين تعميرات و رنگ نمودن آنها در شرايط مختلف محيطي مي شود. در رديف چهارم به توليد سريع اشاره شده كه چون اين گاردريل ها به روش پالتروژن تهيه مي شوند و روش پالتروژن يك روش توليد انبوه كامپوزيتها مي باشد، بنابارين توليد گاردريلهاي كامپوزيتي بسيار سريع و آسان مي باشد. در دريف پنجم اشاره به هزينه پايين توليد اين كامپوزيتها شد. همانطور كه مي دانيم، معمولا هزينه توليد قطعات كامپوزيت زياد پايين نمي باشد ولي هزينه توليد گاردريلهاي كامپوزيتي در مقايسه با نوع فلزي آن، به دليل اينكه جنس فلز به كار رفته معملا گالوانيزه مي باشد و بسيار هم سنگين است، از نوع فلزي آن كمتر خواهد شد. سرانجام در رديف ششم اشاره به خطرات كم، ناشي از برخورد وسايل نقليه با گاردريلهاي كامپوزيتي شد. به نظر مي رسد كه اين مورد يكي از مهمترين ويژگي ها گاردريلهاي كامپوزيتي مي باشد، زيرا هنگام برخورد وسايل نقليه با گاردريلهاي فلزي در موارد بسيار زيادي مشاهده شده است كه اين گاردريلها تبديل به اشياء تيز و برنده مي شوند و باعث قطع عضو و يا مرگ سرنشينان خودرو مي گردد كه چنين موضوعي در صورت استفاده از گاردريلهاي كامپوزيتي رخ نمي دهد.
در اين اختراع نانو تيوب هاي دي اكسيد تيتانيوم با اكسيداسيون آندي ورق تيتانيوم تجاري توليد شده است. در اين آزمايش از محلول اتيلن گليكول با ؟؟؟؟ وزني آمونيوم فلورايد و 35؟؟ آب مقطر اسفاده شده است. ولتاژ در ابتدا 10 ولت بوده و به تدريج تا 100 ولت افزايش يافته است. نمونه به مدت 10 ساعت در ولتاژ ثابت 100 ولت بوده است. پس از انجام آزمايش نمونه با آب مقطر شسته شده و تصاوير SEM از سطح، انتها و سطح مقطع نمون ها گرفته شده است. تصاوير SEM نشان ميدهد طول نانو تيوب هاي به دست آمده 209 ميكرون است، قطر داخلي نانوتيوب ها 130 نانومتر و ضخات ديواره ي آنها 30 نانومتر است.
غشاء كامپوزيتي سراميك - پليمر به عنوان غشاء هدايت كننده پروتون در وسايل الكتروشيميايي استفاده مي شود. وسايل الكتروشيميايي با عنوان پيل سوختي پليمري توانايي توليد انرژي الكتريكي از هيدروزن و الكل ها مانند اتانول و متانول را ايجاد مي كنند. در اين اختراع با استفاده از غشاء سراميكي الوميناي نانو حفره عملكرد پليمر هدايت كننده پروتون بهبود بخشيده شده است تا بتوان از اين غشاء در دماهاي بالااري استفاده كرد.
در فرآيند توليد غشاء آلومينايي كه به صورت لايه اكسيدي با تخلخل هاي در ابعاد نانومتر در محدوده 10 تا 400 نانومتر با استفاده از روش الكتروشيميايي آندايزينگ انجام مي گيرد. يكي از مهمترين موانع جداسازي نانوغشاء توليدي از سطح بستر آلومينيومي كه اين غشاء بر روي آن ايجاد شده مي باشد. روش جداسازي تك مرحله اي با سرعت بالا براي توليد لايه اكسيدي نانوحفره تشكيل شده بر روي سطح آلومينيوم با استفاده از فرآيند الكتروشيميايي كه با انجام واكنش الكتروشيميايي مشابه فرايند الكتروپوليش در محيط الكتروليت مورد استفاده در الكترپليش انجام مي گيرد و طي زمان 5 ثانيه تا 5 دقيقه بسته به نوع الكتروليت، غشاء ايجاد شده از بستر آلومينيومي جدا مي شود. عمليات جدا شدن لايه سدي از بستر آلومينيومي و همچنين باز شدن انتهاي ستون هاي نانوحفرات در يك مرحله و همزمان انجا مي گيرد.
موارد یافت شده: 35