لیست اختراعات ايمان صفائي
براي اولين بار در دنيا با تركيب دو روش high energy milling (آسياب پر انرژي) جهت توليد پودر نانومتري و two step sintering (زينترينگ دو مرحله اي) موفق به ساخت برقگير اكسيد قلع با ساختار زير ميكرون در حدود 550mm و خواص الكتريكي فوق العاده با دانسيته نهايي نزديك به دانسيته تئوري شديم. سيكل حرارتي TSS در شرايط دمايي T1=1100Cو T2=1050ºC طراحي و انجام شد. دانسيته در پايان مرحله اول 84% بود در حالي كه متوسط اندازه دانه ها تغييرات ناچيزي را نشان مي داد، چگالش قابل توجه (بالاتر از 98% ) مشاهده شد. به طوريكه اندازه دانه ها در پايان مرحله اول( در دماي ١١٠٠ به مدت ۵ دقيقه ) ٣٠٣ نانومتر و پس از ٣٠ ساعت نگه داري در دماي Cº ١٠۵٠ به حدود ۵۵٠ نانو متر رسيد. اين بدين معناست كه سيكل TSS موفق به جلوگيري از رشد دانه ها تا دستيابي به ساختار كاملا چگال شده است. از آنجايي كه ولتاژ شكست برقگير به تعداد دانه هاي برقگير در واحد طول بستگي دارد با كاهش اندازه نهايي با استفاده از پودرهاي نانومتري و زينترينگ دو مرحله اي به ولتاژ شكستي حدود 30000 V/cm رسيديم. به دليل در معرض قرار گرفتن برقگير در مرحله دوم زينترينگ در محيط اكسيژن و نفوذ بهتر اكسيژن به مرز دانه ها و ايجاد سدهاي شاتكي و مرزهاي فعال به فريب غيرخطي در حدود 60 و جريان نشتي حدود 50µA رسيديم. به دليل چگالش بالاي برقگير در اين روش در حد چگالي تئوري به چگالي در حدود 98.6 رسيديم.
آهن خالص يك ماده فرومغناطيس مناسب است اما مقاومت الكتريكي آن خيلي پايين است. بنابراين تلفات جريان هاي گردابي در آن بالاست. در اثر آلياژسازي آهن با كبالت و نيكل مي توان خواص مغناطيسي آهن را بهبود بخشيد. آلياژهاي آهن كبالت داراي نفوذپذيري مغناطيسي بالا و نيروي مغناطيس زداي پايين مي باشند. علاوه بر اين در بين تمام آلياژها و تركيبات شناخته شده آلياژهاي آهن كبالت داراي بالاترين مقدار مغناطيس اشباع مي باشند. دماي كوري بالاي اين دسته از آلياژها به همراه خواص مغناطيسي نرم مناسبي كه در بالا ذكر شد باعث شده تا از آلياژهاي آهن كبالت در كاربردهاي دماي بالا به صورت وسيعي استفاده شود. تلفات جريان هاي گردابي در اثر آلياژ شدن آهن با كبالت نسبت به آهن خالص كمتر شده كه اين امر باعث افزايش راندمان سيستم استفاده كننده از اين آلياژ مي باشد. بنابر اين با توجه به خواص مغناطيسي منحصر به فرد آلياژهاي آهن كبالت ميتوان از آنها به عنوان كانديداي بسيار مناسبي جهت ساخت هسته هاي مفناطيسي ژنراتور استفاده كرد. در طرح حاضر پودرهاي آهن و كبالت با درصد وزني ١٠ ، ٢٠ ،30،35،50،75 كبالت در يك آسياب سياره اي انرژي بالا ( p6 Fritsch ) آسياب شدند. در پايان پودرها توسط شيشه هاي كوارتزي تحت خلاء در دماهاي مختلف و با سرعت هاي گرمادهي متفاوت آنيل شدند و ميكرو ساختار خواص مغناطيسي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج زير حاصل بدست آمد: ١ - با افزايش زمان آسياب ، در نتيجه ي نفوذ عنصر آلياژي به درون ساختار آهن پارامتر شبكه آن افزايش پيدا مي كند. ٢ - با افزايش زمان آسياب اندازه ي دانه كاهش ميابد و كرنش شبكه به علت افزايش عيوب و نواقص كريستالي و نفوذ عنصر آلياژي به درون ساختار زمينه افزايش پيدا مي كند.
موارد یافت شده: 2