نانو پيوند دهنده نسوز

جرم نسوز منوليتيكي بوكسيتي بدون سيمان در دسته نسوزهاي بدون سيمان قرار مي-گيرد. عمده نسوزهاي مورد مصرف در صنايع نسوز كشور از گروه نسوزهاي آلومينايي حاوي سيمان آلومينات كلسيم مي¬باشد. با توجه به افزايش قيمت بالاي اين نوع سيمان و مشكلات واردات و تحريم هاي اعمالي بر كشور و نيز قيمت بالاي آلومينا در كشور كه به عنوان بدنه نسوز مصرف بالايي دارد، اين گونه هدف گذاري گرديد كه از پتانسيل بوكسيت ايراني كه جزء محصولاتي است كه بصورت فراوان در كشور توليد مي¬شود بهره گرفته شود و با استفاده از ساير اضافه شوندهاي سيليكاتي، سولفاتي و فسفاتي كه توليد داخل كشور بوده به منظور استحكام دهنده استفاده شود. همچنين سعي گرديد كه سيمان نسوز به دليل مشكلاتي كه در هنگام استفاده به همراه دارد از تركيب جرم نسوز توليدي حذف گردد. بنابراين تلاش گرديد كه جرم نسوزي ساخته شود كه داراي بدنه بوكسيتي و بدون سيمان باشد كه هم خواص فيزيكي مطلوبي داشته باشد و هم داراي خواص مكانيكي مناسب باشد، تا نسبت به جرم هاي مونوليتيك آلوميناي حاوي سيمان آلومينات كلسيم برتر بوده و قابليت توليد بصورت انبوه را با توجه به مواد اوليه بومي مورد كاربرد در آن داشته باشد. از طرفي هدف از اين اختراع خود كفايي در توليد جرم نسوز منوليتيكي بوكسيتي بدون سيمان مي-باشد كه مورد كاربرد در صنايع نسوزهاي ريختني و لايه دايمي تانديش¬هاي ريخته گري صنايع فولاد مي¬باشد.

بيماري¬هاي پريودنتال مثل التهاب لثه و پريودنتيت، مشكلات التهابي هستند كه بافت¬هاي محافظ دندان را تحت تأثير قرار مي¬دهند و به وسيله¬ي عفونت¬هاي باكتريايي در بافت¬هاي همجوار دندان ايجاد مي¬شوند. هنگامي كه التهاب پيشرفت مي¬كند، كيسه¬ها و شكاف¬هاي پريودنتال، از بين بافت¬هاي لثه و ريشه¬ي دندان، باعث تغيير شكل پريودنشيوم و جذب استخوان آلوئولار مي¬شود و باعث شل شدن دندان¬ها و در نهايت از دست رفتن آن¬ها مي¬شود. بارهاي باكتريايي خاص وگستره وسيعي از ميكروفلورا در پاكت-هاي پريودونتال يافت شده¬اند. به منظور درمان از روش بازسازي هدايت شده¬ي بافت توسط غشاي مسدود كننده استفاده مي¬شود. غشاها در اين روش به دو دسته¬ي غير قابل جذب و قابل جذب تقسيم مي¬شوند. غشاهاي قابل جذب بعد از 8 هفته به وسيله¬ي عمل جراحي خارج مي¬شوند. غشاهاي زيست تخريب¬پذير از كلاژن، كلسيم سولفات يا پلي¬استرهاي مصنوعي تشكيل مي¬شوند و بازسازي پريودنتال را افزايش مي¬دهند. اين كار با ايجاد فضاي محافظت شده براي مهاجرت ذاتي سلول¬هاي بازسازي كننده انجام مي¬شود. حفظ يكپارچگي فيزيكي غشا بايد 6 هفته باشد و بعد به تدريج جذب شود تا فرايند التيام صورت گيرد. استفاده از غشاهاي زيست تخريب پذير، به دليل عدم نياز به جراحي مجدد بيش¬تر از انواع غير قابل جذب آن مورد توجه است. اما مشكل نمونه¬هاي موجود دربازار مثل ژلاتين و كلاژن، تخريب سريع آنها قبل از التيام بافت است. غشاهاي پريودنتال موجود داراي زمان تخريب كوتاه هستند و قبل از بازسازي كامل بافت تخريب مي شوند. از طرف ديگر پليمرهاي مصنوعي اگرچه از نظر كاركردن، بسيار ساده هستند اما پاسخ سلولي نسبتاً ضعيفي دريافت مي¬كنند. براي اينكه بتوان از يك غشا بدون مشكلات گفته شده در درون بدن استفاده كرد به نظر مي¬رسد تلفيقي از پليمرهاي مصنوعي و بيو پليمرها بتواند راه حل مناسبي باشد. اما نه¬تنها نياز به غشاهايي وجود دارد كه از يك سو زمان تخريب طولاني¬تري داشته باشند بلكه امكان بازسازي همزمان بافت و استخوان هدايت شده نيز حاصل شود. از اين رو استفاده از ماده زيست¬فعالي كه به ترميم بافت استخواني آلوئول كمك نمايد ضروري به نظر مي-رسد. بنابراين هدف، ساخت غشايي با تركيبي از پليمرهاي مصنوعي و طبيعي و سراميك¬هاي زيستي با ابعاد نانومتري است به طوري كه همزمان بتوان با به كارگيري خواص ويژه¬ي هركدام بر مشكلات ذكر شده فائق آمد. در اين راه از پلي كاپرولاكتون فومارات به عنوان پليمر مصنوعي، از ژلاتين به عنوان يك بيوپليمر و از نانوذرات سراميكي سيليسيم- منيزيم فلوئورآپاتيت با خواص منحصر به فرد مواد نانومتري به عنوان يك ماده زيست فعال كمك كننده به بازسازي استخوان، استفاده گرديد.

الف)عنوان اختراع: دستيابي به تركيب سراميكي مقاوم به گوگرد مذاب جهت پوشش دهي داخلي مخازن نگهداري گوگرد مذاب ب)زمينه ي فني اختراع: مهندسي متالورژي و مواد خوردگي- سراميك ج)مشكل فني: نظر به شدت زياد تخريب ناشي از گوگرد مذاب در مخازن نگهداري و همچنين واحدهاي تابعه به دليل تماس مستقيم با گوگرد مذاب و يا تشكيل اسيد سولفوريك در برخي از قسمت هاي سرد شده و كندانس اسيد در اين قسمت ها در كنار بخار آب، اين پروژه با هدف توليد پوشش سراميكي مقاوم به خوردگي در برابر اسيد سولفوريك و پوشش سراميكي قابل اعمال بر روي فلز براي مقاومت در برابر گوگرد مذاب تدوين شده است.مخازن نگه¬داري گوگرد مذاب داراي مشكلاتي به شرح زير مي باشند: 1.\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\tخوردگي زياد در ناحيه سقف مخازن 2.\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\tنياز به انرژي زياد در هنگام گرم كردن مخازن (افزايش دما به منظور جلوگيري از رسوب بخارات گوگرد در سقف مخرن) 3.\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\tنياز به تعويض و تعمير مخزن به علت خوردگي شديد توسط گوگرد 4.\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\tفرسايش ديواره¬هاي مخزن 5.\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\tتشكيل سولفيدهاي آهن بر روي ديواره¬ها (آتش‌زا) 6.\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\tتضعيف ساختار عايق 7.\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\tافزايش هزينه هاي توليد و نگه داري گوگرد مذاب علي‌رغم تحقيقات گسترده و پيشرفت‌هاي بسياري كه در زمينه حفاظت مخازن نگه¬داري گوگرد مذاب انجام شده‌است، عملكرد آن‌ها در شرايط واقعي هميشه رضايت‌بخش نيست. به علاوه، پيشرفت در تمامي جهات براي حفاظت و افزايش عمر سرويس‌دهي مخازن و سطوح در شرايط تماس با گوگرد، همچنان از اهميت بسزايي برخوردار است. بنابراين براي بهبود عملكرد مخازن و ممانعت از خوردگي آن¬ها، طراحي و ايجاد پوشش‌هاي سراميكي مقاوم در برابر گوگرد مذاب و تركيبات خورنده موجود در مخزن گوگرد مذاب مي¬تواند مفيد واقع شود. هدف از اين اختراع، ساخت پوشش سراميكي با قابليت تحمل گوگرد مذاب و تركيبات خورنده آن در زمان هاي طولاني بود كه با توجه به شرايط و امكانات فعلي ايران، قابل استفاده باشد

‏پديده سايش يكي از مهمترين عوامل مخرب قطعات صنعتي است. براي كاهش اين پديده انتخاب جنس قطعه و پوشش در ‏در نظر گرفته شده از اهميت بسزايي برخوردار است. بدين منظور طراحي آزمايشات سايش براي ارزيابي عمر سايشي قطعات ‏بسيار حائز اهميت مي باشد. سراميك ها موادي هستند كه به علت دارا بودن خواصي نظير استحكام بالا، سختي و مقاومت به سايش بالا در صنعت بسيار مورد توجه قرار گرفته اند. از اين رو يكي از مهم ترين كاربردهاي سراميك ها استفاده در ابزارهاي برشي و سطوح سايشي به علت دارا بودن مقاومت به سايش بالاي اين مواد است. ‏ارزيابي رفتار سايشي و تريبولوژيكي انواع مواد فلزي، پوششهاي سراميكي، كامپوزيت ها و پوشثي هاي فلزي مواد با استفاده از روش معمول پين روي ديسك انجام مي شود. در اين روش از حركت لغزشي پين روي براي ايجاد سايش استفاده ‏مي شود. دستگاه هاي سايشي موجحود به منظور بررسي خواص سايشي پوشثي هاي سراميكي در ابعاد بسيار كم چند ميليمتري طراحي شده اند. به طوري كه امكان بررسي بالك سراميك، نمونه هاي سراميكي و همچنين جرم ‏هاي نسوز با شرايط خاص وجود ندارد. ‏لذا در اين پژوهش به منظور بررسي خواص سايشي انوع سراميك ها و سطوح سايش سراميكي در ابعاد بزرگ براي ‏اولين بار موفوق به طراحي دستگاه سايش شده ايم. دستگاه سايش سراميكي طراحي شده، قادر به اندازه گيري ميزان سايش ‏نمونه هاي سراميكي با اندازه مشخص مي باشد. نمونه هاي سراميكي با استفاده از يك جا نمونه اي از جنس فولاد زنگ نزن به صورت مماس روي سطح ديسك دوار دستگاه پليش مكانيكي قرار مي گيرد و ديسك دوار يك حركت دوراني ايجاد مي كند و همزمان شير آب دستگاه باز مي شود به طوريكه در حين فرايند سايش بجريان آب برقرار شود. اين سيستم آبگرد براي ‏كاهش گرماي ايجاد شده در حين سايش و دور كردن مواد خارجي حين سايش استفاده مي شود. طراحي اين سيستم به ‏نحوي است كه قابليت تنظيم خودكار جا نمونه اي را با استفاده از يك فنر با ثابت فنر مشخص دارد. اين دستگاه قابليت نصب ‏روي انواع دستگاههاي متالوگرافي وسطوح سايشي را دارد. بر اساس ميزان كاهش وزن نمونه ها در اثر سايش و ‏همچنين كاهش ارتفاع نمونه در زمان هاي سايش بيشتر مي تواند ميزان سايش نمونه ها را ارزيابي كرد.

‏ممانعت كننده سرباره از دو قسمت فوقاني و قسمت زيرين تشكيل شده است و بايد وزن مخصوصي بين سرباره و مذاب داشته باشد. وزن مخصوص مذاب در حدود7/8g/cm3 ‏و وزن مخصوص سرباره در حدود 2/5g/cm3‏مي باشد بنابراين وزن مخصوص قطعه ممانعت كننده بايستي در حد 3/6g/cm3 باشد تا بين سرباره و مذاب غوطه ور گردد و پس از خروج مذاب مانع از خروج سرباره شود، براي رسيدن به وزن مخصوص مناسب از يك سري ساچمه هاي فولادي در قسمت فوقاني استفاده ‏شده است. استحكام فشاري سرد قسمت فوقاني، 50mpaو استحكام فشاري سرد ‏قسمت زيرين، 40MPa ‏ مي باشد. تركيبات نسوز ريختني از سيمان نسوز و كلوخه هاي نسوز در ابعاد متفاوت به طوريكه بهترين تراكم را حاصل كند و وزن مخصوص زيادي نيز داشته باشد تشكيل گرديده است.از بعضي مواد اوليه موجود در ايران مانند سنگ كروميت و سنگ آهن به مقادير مورد نياز در اين پروژه در كنار نسوزهاي خارجي مانند سيمان نسوز فرانسوي و بوكسيت چيني استفاده ‏شده است.تركيبات مورد استفاده بايستي تحمل دماي ١٧٠٠ ‏درجه سانتيگراد داخل كنوتور را داشته باشد و همچنين بايستي مقاومت خوردگي توسط اجزا تشكيل دهنده ‏مذاب و سرباره ‏را داشته ماشد.

‏ممانعت كننده سرباره از دو قسمت فوقاني و زيرين تشكيل شده است و بايد وزن مخصوصي بين سرباره و مذاب داشته باشد. وزن مخصوص مذاب در حدود 7/8g/cm3 ‏و وزن مخصوص سرباره در حدود 2/5g/cm3‏مي باشد بنابراين وزن مخصوص قطعه ممانعت كننده بايستي در حد 4-3g/cm3 ‏باشد تا بين سرباره و مذاب غوطه ور گردد و پس از خروج مذاب مانع از خروج سرباره شود، براي رسيدن به وزن مخصوص مناسب از يك سري ساچمه هاي فولادي در قسمت فوقاني استفاده شده است. استحكام فشاري سرد قسمت فوقاني، 50MPa ‏ و استحكام فشاري سرد قسمت زيرين MPa ‏•4 ‏مي باشد. تركيبات نسوز ريختني از سيمان نسوز و كلوخه هاي نسوز در ابعاد متفاوت به طوريكه بهترين تراكم را حاصل كند و وزن مخصوص زيادي نيز داشته باشد تشكيل گرديده است.از بعضي مواد اوليه موجود در ايران مانند سنگ كروميت و سنگ آهن به مقادير مورد نياز پروژه در كنار نسوزهاي خارجي مانند سيمان نسوز فرانسوي و ساير اگريگتهاي لازم استفاده شده است شكل اين قطعه نسوز از يك بخش دنباله كه تقريبا يك استوانه مي باشد ساخته شده كه در انتها به يك شكل نزديك به نيم كره متصل مي گردد و يك ميله فولادي نيز از جنس فولاد كم كربن از وسط شكل دنباله عبور كرده و به وسط قطعه موسوم به سر وصل خواهد شد و سر قطعه متشكل از تركيب مشابهي با دنباله است كه تفاوت هاي اندگي در تركيب اين دو قسمت نيز قابل ذكر مي باشد

بيش از ٩٠ ‏درصد فولاد توليدي در جهان با استفاده از فرايند ريخته گري مداوم توليد مي گردد كه در اين فرايند پودر هاي قالب نقشي حياتي را ايفا ميكند.هدفاز افزودن اين پودرها به مذاب درون قالب كاهش نيروي اصطكاك هنگام پايين كشيدن شمش از درون قالب جلوگيري از چسبندگي شمش به قالب كاهش سرعت انتقال حرارت محافظت سطح فولاد مذاب از اكسيداسيون و نهايتا جذب اخال هاي غيرفلزي از مذاب بوده است. هدف از اين اختراع حاضر توليد پودر شروع كننده (استارت) با مقادير كم فلورين با استفاده از كلينكر سيمان پرتلند مي باشد كه علاوه بر كاهش هزينه تمام شده ساخت اين پودر خوردگي كمتر تجهيزات را در اثر كاهش ميزان فلورين در آّ هاي سرد به دنبال دارد و در نهايت ريخته گري پايداري را ايجاد ميكند .در اين تحقيق نخست پودر قالب وارداتي كه در مجتمع فولاد مباركه اصفهان مورد استفاده قرار ميگيرد شناسايي گرديد و سپس به ساخت نمونه كم فلورين با خواص مشابه با آن مبادرت شد.به منظور پي بردن به نحوه عملكرد پودر توليدي تست ويسكومتر شياري جهت مقايسه ويسكوزيته آناليز حرارتي مقايسه اي جهت مقايسه دماي كريستاليزاسيون و آزمون پراش پرتو ايكس جهت تعيين ميزان كريستاليزاسيون آن انجام گرفت و با نمونه مرجع مقايسه گرديد. تركيب شيميايي پودر توليد شده شامل WTSIO2 33.41 و WTCAO29.4 و WTCAO29.4 و WTFE2O312.81 و NA2O6.44 و WTTIO2 8.34 و WTF 4.17 مي باشد.

در اين طرح براي ساده تر سازي و رفع بعضي مشكلات و پيچيدگي هاي دستگاه اسپري دراير ، دستگاهي ساخته شد كه در آن با ايجاد شرايطي مناسب، امكان گرانوله كردن پودرها و آماده سازي مواد اوليه با فرايندي ساده تر ايجاد گرديد. اين فرايند با رفع تعدادي از مشكلات دستگاه اسپري دراير ، و بهره گيري از ويژگي هاي خاص خود قادر است پودرهاي گرانوله با اندازه دانه مناسب و قابل تغيير و رطوبت مورد نياز را ايجاد كند كه به خصوص در فرايندهاي پژوهشي كاربرد زيادي دارد. خلاصه با وجود خواص بسيار خوب و مناسب اسپينل آلومينا - منيزيا قيمت بسيار كم و كاربرد وسيع آن در ديرگدازها اين ماده در پوشش دهي كمتر به كار رفته است و دليل آن مي تواند خواص مكانيكي ضعيف در دماي اتاق باشد. يك روش براي افزايش خواص مكانيكي، پاشيدن ذرات ZrO2 ميكروني به عنوان فاز ثانويه در ساختار اسپينل مي باشد كه البته در پوشش دهي از اين ايده استفاده نشده است. در بين روش هاي پوشش دهي بهترين گزينه براي استفاده در اين مورد، روش پاشش حرارتي از جمله روش APS مي باشد.

‏در اين طرح براي ساده تر سازي و رفع بعضي مشكلات و پيچيدگي هاي دستگاه اسپري دراير، دستگاهي ساخته شد كه در آن با ايجاد شرايطي مناسب، امكان گرانوله كردن پودر ها و آماده سازي مواد اوليه با فرايندي ساده تر ايجاد گرديد. اين فرايند با رفع تعدادي از مشكلات دستگاه اسپري دراير، و بهره گيري از ويژگي هاي خاص خود قادر است پودر هاي گرانوله با اندازه دانه مناسب و قابل تغيير و رطوبت مورد نياز را ايجاد كند كه به خصوص در فرايندهاي پژوهشي كاربرد زيادي دارد.