دانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X37320221231Preparation and Characterization of PDMS-SiO2-CuO Nanocomposite Coating on Stainless Steel and Its Super-hydrophobicity Propertyساخت و مشخصه یابی پوشش نانوکامپوزیتی PDMS-SiO2-CuO بر فولاد زنگ نزن و ارزیابی رفتار آبگریزی آن112245910.29252/jame.37.3.1FAشیماتوکلی دهقی1- دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، 84151-83111، ایرانمهشیدخرازیها1- دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، 84151-83111، ایرانسروردرویشی1- دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، 84151-83111، ایرانشرویننعمتی2- دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی شریفمهشیدخرازیها1- دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، 84151-83111، ایرانJournal Article20221231Abstract: With the advances in the development of biomaterials for tissue replacement, the attention of scientists has been focused on the improvement of clinical implant properties. In this regard, despite the appropriate properties of the stainless steel, the application of stainless steel as implants has been limited due to the weak corrosion resistivity. The purpose of this paper was preparation and characterization of hydrophobic polydimethylsiloxane (PDMS)-SiO2-CuO nanocomposite coating on the 316L stainless steel surface. The 316L stainless steel was coated by SiO2 nanoparticles (20 wt. %), CuO nanoparticles (0.5, 1 and 2 wt. %) and biocompatible PDMS. In this research, x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were applied to characterize the coating. Moreover, the roughness and water contact angle of the coatings consisting of various amounts of CuO nanopowder were estimated. Finally, the effects of various amounts of the CuO nanopowder on the corrosion resistivity of nanocomposite coatings were investigated. XRD patterns confirmed the presence of crystalline CuO nanoparticles on the substrate. Due to the non-crystalline nature of silica nanoparticles and the semi-crystalline PDMS polymer, no peak confirming the presence of these phases was detected on the XRD pattern of the nanocomposite coating. SEM images showed the formation of a lotus leaf-like layer on the surface of the nanocomposite coating containing 1 and 2 wt. % CuO. Moreover, water contact angle evolution revealed that while contact angle was 81 degree without CuO nanoparticles, it was enhanced to 146 degree in the presence of 1 wt. % CuO. Moreover, the corrosion study showed the nanocomposite containing 2 wt.% CuO had the best corrosion resistance, the corrosion current density of 2.1E-7 A.cm-2, and the corrosion potential of 0.22 V.با پیشرفت در زمینه توسعه مواد زیستی جایگزین بافتهای بدن، توجه محققین به بهبود ویژگیهای کاشتنیها در زمینه پزشکی و کلینیکی افزایش یافته است. در این راستا، با وجود ویژگیهای قابل قبول فولاد زنگنزن، کاربرد این ماده بهعنوان کاشتنی بهدلیل رفتار خوردگی به نسبت ضعیف، محدود شده است. هدف از این پژوهش، ساخت پوشش نانوکامپوزیتی آبگریز پلیدیمتیل- سیلوکسان (PDMS)- اکسید سیلیسیم (SiO2)-اکسید مس(CuO) بر زیرلایه فولاد زنگنزن گرید پزشکی(L316) بهمنظور بهبود رفتار خوردگی و زیستسازگاری آن است. در این راستا، با استفاده از روش پوششدهی غوطهوری، سطوح ورقهای فولادی با استفاده از نانوذرات اکسید سیلیسیم (20 درصد وزنی پلیمر دیمتیل سیلوکسان)، مقادیر مختلف از نانوذرات اکسید مس (0، 5/0، 1 و 2 درصد وزنی) و پلیمر زیستسازگار پلیدیمتیلسیلوکسان پوشش داده شد. آزمونهای پراش پرتو ایکس و میکروسکوپی الکترونی روبشی بهمنظور ارزیابی پوششها و پودرهای سنتز شده استفاده شد. همچنین، تغییرات زبری سطح و زاویه ترشوندگی پوششهای حاوی مقادیر مختلفی از نانوذرات اکسید مس و در پایان، تأثیر مقادیر مختلفی از اکسید مس بر رفتار خوردگی پوششهای نانوکامپوزیتی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج پراش پرتو ایکس حضور فاز کریستالی نانوذرات اکسید مس را بر زیرلایه اثبات کرد. بهدلیل طبیعت آمورف نانوذرات سیلیکا و نیمهکریستالی پلیمر پلیدیمتیل- سیلوکسان، هیچ قلهای مبنی بر تأیید حضور این اجزا مشاهده نشد. تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی حضور یک لایه پوشش با مورفولوژی نیلوفر آبی را در نمونههای حاوی یک و دو درصد اکسید مس روی سطح نشان میدهد. همچنین، نتایج ارزیابی زاویه ترشوندگی نشان داد که سطح بدون حضور نانوذرات اکسید مس دارای زاویه ترشوندگی 5±81 درجه است و با افزودن نانوذرات اکسید مس تا یک درصد وزنی به بیش از 5±146 درجه رسید. همچنین نتایج آزمون خوردگی در محلول شبیهسازی شده بدن نشان داد که نمونه حاوی دو درصد اکسید مس با چگالی جریان خوردگی 7-E1/2 آمپر بر سانتیمتر مربع و پتانسیل خوردگی 22/0 ولت دارای بیشترین مقاومت به خوردگی در بین نمونهها است.https://jame.iut.ac.ir/article_2459_696e0c310d1ef613c215f211dda7fb9a.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X37320221231Investigation of Isothermal and Cyclic Oxidation Behavior of Codeposited 430 Ferritic Stainless Steel with Aluminum and Titaniumبررسی رفتار اکسیداسیون همدما و سیکلی فولاد زنگنزن430 پوشش داده شده با رسوب همزمان آلومینیوم و تیتانیوم1323246010.29252/jame.37.3.13FAمحمدمحمودی صالح آباد1. بخش مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمانمرتضیزند رحیمی1. بخش مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمانهادیابراهیمی فر2. بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفتهJournal Article20221231In order to improve the oxidation and hot corrosion resistance of steels, various elements including aluminum, chromium, silicon, titanium or combination of these elements can be diffused on to the surface of steel. In this study, aluminum and titanium were simultaneously co-deposited onto the AISI 430 ferritic stainless steel substrate by the pack cementation process. Coating was examined by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The coating consised of two layers with the thickness of approximately 14 microns. The results obtained by XRD showed the existence of FeTi, TiO2, AlTi, Al3Ti and Al5Ti phases in the coating. Isothermal oxidation and cyclic oxidation were carried out at 1000○C. It was showed that the diffusional coating of aluminum-titanium led to the improvement of cycle and isothermal oxidation resistance.چکیده- برای افزایش مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی داغ فولادها میتوان عناصر مختلفی از جمله آلومینیوم، کروم، سیلیسیم، تیتانیوم و یا ترکیبی از آنها را روی سطح نفوذ داد. در این تحقیق با استفاده از فرایند سمانتاسیون فشرده پوشش همزمان آلومینیوم- تیتانیوم روی زیرلایه فولاد زنگنزن فریتی 430 AISI ایجاد شد. پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفت. پوشش حاصل شامل دو لایه به ضخامت حدود 14 میکرومتر بود. نتایج آزمون پراش پرتو ایکس وجود فازهای FeTi، 2TiO، AlTi، Ti3Al و Ti5Al را نشان داد. اکسیداسیون همدما و اکسیداسیون سیکلی در دمای 1000 درجه سانتیگراد روی نمونههای بدون پوشش و پوششدار انجام شد. نتایج اکسیداسیون همدما و سیکلی نشان داد پوشش نفوذی آلومینیوم- تیتانیوم باعث بهبود مقاومت به اکسیداسیون فولاد زنگنزن فریتی 430 AISI شد.https://jame.iut.ac.ir/article_2460_59a7bd18ea576f22370d558fe8f8bac6.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X37320221231A study on the Adsorption of Graphene/Graphene Oxideâreinforced Polymer âNanocomposites using Reactive Molecular Dynamicsبررسی جذب سطحی در نانوکامپوزیتهای گرافن/ اکسیدگرافن- پلیمرهای تقویت شده بهروش شبیهسازی دینامیک مولکولی واکنشی2547246110.29252/jame.37.3.25FAگیتیپیشه ورز1. دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز، ایرانحمیدعرفان نیا1. دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز، ایراناسماعیلزمین پیما2. گروه فیزیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی قزوین، قزوین، ایرانJournal Article20221231Abstract: In this work, the amounts of the adsorption of conjugated polymers onto graphene/ graphene oxide were examined by reactive force-field molecular dynamics simulation. The polymers were poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and poly(phenothiazine vinylene-polythiophene)(PTZV-PT). The length and width of the graphene sheet were 95.19 Å and 54.16 Å, respectively. The graphene oxide sheets with different oxidation percentages were considered. The molecular dynamics simulation results demonstrated a higher amount of adsorption onto graphene oxide sheets in comparison to graphene; furthermore, poly(phenothiazine vinylene-polythiophene) revealed a larger amount of adsorption in comparison with poly(3-hexylthiophene) in both functionalized groups of hydroxyl and epoxy. Also, some structural properties of polymers, such as radius of gyration of polymer and radial distribution function, were calculated at different reactive sites.چکیده- در این پژوهش، میزان جذب سطحی پلیمرهای مزدوج بر گرافن/ اکسید گرافن بهروش شبیهسازی دینامیک مولکولی با میدان نیروی واکنشی مورد تحقیق قرار گرفت. پلیمرها عبارتند از پلی(3- هگزیل تیوفن) و پلی(فنوتیازین وینیلن)- پلیتیوفن. طول و عرض ورقه گرافنی بهترتیب برابر با 196/95 آنگستروم و 164/54 آنگستروم است. ورقههای اکسیدگرافن با درصدهای اکسیدشدگی متفاوت درنظر گرفته شدند. نتایج شبیهسازی دینامیک مولکولی میزان جذب سطحی بیشتری را روی ورقههای اکسید گرافن نسبت به ورقه گرافن نشان دادند؛ علاوه بر این پلی(فنوتیازین وینیلن)- پلیتیوفن میزان جذب سطحی بیشتری از پلی(3- هگزیل تیوفن) در بررسی با هر دو گروه عاملی هیدروکسی و اپوکسی نشان داده است. همچنین، برخی خواص ساختاری پلیمرها مانند شعاع چرخشی پلیمر و تابع توزیع شعاعی، در محلهای واکنشی محاسبه شدند.https://jame.iut.ac.ir/article_2461_b5e05a3ff08ced9b7cc366e45edf4487.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X37320221231A Comparative Investigation into Corrosion and Wear Properties of Zn-Ni and Zn-Ni/PTFE Coatingsبررسی خواص و مقایسه خوردگی و سایش پوششهای Zn-Ni و Zn-Ni/P4962246210.29252/jame.37.3.49FAمهشیدتفرشی1- دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهرانسعیدرضااله کرم1- دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهرانسهیلمهدوی2- مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهندJournal Article20221231In this research, Zn-Ni and Zn-Ni/PTFE coatings were electrodeposited from sulfate-based electrolytes. Potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques were used to investigate the corrosion properties of the coatings. Hardness and tribological behavior of the coatings were examined by the Vickers microhardness testing machine and the pin-on-disc method, respectively. Chemical composition and morphology of the as-deposited and worn surfaces of the coatings were studied by a scanning electron microscope (SEM) equipped with an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). According to the results, the corrosion current density of the Zn-Ni film was about 30% of that of the composite coating. Hardness of the alloy film was partially decreased by the incorporation of Polytetrafluoroethylene (PTFE) particles. However, the wear loss and coefficient of friction of the Zn-Ni/PTFE coating were, respectively, about 43% and 57% of those of the Zn-Ni film. Moreover, wear mechanism was changed from plastic deformation and adhesive wear to slight abrasion by the co-deposition of PTFE particles.در این تحقیق پوششهای ساده Zn-Ni و کامپوزیتی Zn-Ni/PTFE از حمامهای سولفاتی رسوبگذاری الکتریکی شدند. از آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیفنگاری امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) برای بررسی رفتار خوردگی پوششها استفاده شد. سختی و رفتار تریبولوژیکی پوششها بهترتیب با استفاده از دستگاه سختیسنجی ویکرز و روش پین روی دیسک مورد بررسی قرار گرفتند. بهمنظور بررسی ترکیب و مورفولوژی پوششها و مسیر سایش از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیفنگار پرتو ایکس (EDS) استفاده شد. نتایج آزمون خوردگی حاکی از آن است که دانسیته جریان خوردگی پوشش Zn-Ni حدود 30 درصد پوشش کامپوزیتی است. سختی پوشش ساده نیز با افزودن ذرات پلی تترا فلوئوراتیلن کاهش یافته است. با وجود این کاهش سختی، مقدار تلفات سایشی و ضریب اصطکاک با ورود ذرات پلی تترا فلوئوراتیلن حدوداً نصف میشود. همچنین مکانیزم سایش در پوشش کامپوزیتی از نوع خراشان خفیف بوده ولی در پوشش فاقد ذرات تغییر فرم پلاستیک و سایش چسبان مکانیزم اصلی سایش هستند. مقدار تلفات سایشی و ضریب اصطکاک در این پوشش بهترتیب حدود 43 و 57 درصد کمتر از پوشش ساده است.https://jame.iut.ac.ir/article_2462_769fd074148519a82db21242513b97c1.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X37320221231The Effect of Tartrate Ion on the Separation Behavior of Zinc and Cadmium in the Sulfate Solutionتأثیر یون تارتارات بر رفتار جدایش روی و کادمیم در محلول سولفاتی6373246310.29252/jame.37.3.63FAافسانهواحدی1- دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیرحامدندیمی2- دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایرانداوودحق شناس فتمه سری1- دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیرصادقفیروزی1- دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیرJournal Article20221231The aim of this study was to investigate the effect of tartrate ion (C4H4O62-) on the extraction and separation of zinc and cadmium using D2EHPA extractant. The presence of tartrate ion in the solution caused the shift of the extraction curve of zinc and cadmium to the more alkaline pH; however, the shifting rate for the cadmium extraction curve was more significant. In the absence of tartrate ion, ΔpH50% value was equal to 0.65. If 0.2 M tartrate ion were added to the aqueous phase, ΔpH50% value would increase to 1.09. The FT-IR analysis of organic phase showed that tartrate ion absorbed the organic phase along with zinc and cadmium. "Slope analysis method" also showed that 0.25 M and 0.5 M tartrate ion participated in the zinc-tartrate and cadmium-tartrate complex formation, respectively; however, extraction number was changed with increasing the tartrate ion concentration.هدف این تحقیق بررسی تأثیر یون تارتارات (C4H4O6-2-) بر استخراج و جدایش روی و کادمیم با استفاده از استخراج کننده D2EHPA است. حضور یون تارتارات در محلول، باعث جابهجایی منحنی استخراج روی و کادمیم بهسمت pHهای قلیاییتر میشود؛ ولی میزان جابهجایی منحنی استخراج کادمیم قابل توجهتر است. در صورت استفاده از D2EHPA بدون حضور یون تارتارات، مقدار ΔpH50% برابر با 65/0 است. اگر 2/0 مولار یون تارتارات به فاز آبی افزوده شود مقدار ΔpH50% به 09/1 افزایش مییابد. آنالیز طیفسنجی تبدیل فوریه مادون سرخ روی فاز آلی نشان داد که یون تارتارات بههمراه روی و کادمیم جذب فاز آلی میشود. روش آنالیز شیب نشان داد 25/0 مول و 5/0 مول یون تارتارات بهترتیب بههمراه روی و کادمیم وارد واکنش تشکیل کمپلکس میشود، اما عدد استخراج با افزایش غلظت یون تارتارات تغییر میکند.https://jame.iut.ac.ir/article_2463_b0feab4b3c7adc7c31bb2ff35619ba01.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X37320221231Structural and Mechanical Evaluation of Polycaprolactone Scaffold with the Gradient Porous Microstructure for Bone Tissue Engineeringارزیابی ساختاری و مکانیکی داربست گرادیانی پلی کاپرولاکتون بهمنظور کاربرد در مهندسی بافت استخوان7586246410.29252/jame.37.3.75FAماهدختاکبری طائمهدانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهرانبابکاکبریدانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهرانژامکنورمحمدیدانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهرانJournal Article20221231In gradient scaffolds, changes in porosity, pore size or chemical composition occur gradually. Recently, different methods have been applied to create gradient in the scaffolds, but they have some disadvantages such as high cost and control. The main purpose of this research was to fabricate porous gradient scaffolds by a novel, functional, simple, and low-cost method. Two homogenous scaffolds (Homog 1 and Homog 2) and two gradient scaffolds (Grad 1 and Grad 2) were fabricated and compared. Polycaprolactone scaffolds with the pore size gradient along the radial direction were fabricated by combining layer-by-layer assembly and porogen leaching techniques. Paraffin micro particles were used as porogen in two size ranges: 250 to 420 µm and 420 to 600 µm. The average pore size of Homog 1 and Homog 2 was 278.48 ± 11.23 µm and 417.79 ± 14.62, which were suitable for bone tissue engineering. The porosity of the samples was: Homog 1: 77.5 ± 1.25 %, Homog 2: 61.3 ± 3.5 %, Grad 1: 74 ± 0.5 % and Grad 2: 79.8 ± 4 %. It should be stated that the required porosity for cell survival and growth was above 70 %. Compressive strength at 80% strain and compressive modulus for Homog 1, Homog 2, Grad 1 and Grad 2 were 0.16 ± 0.16 MPa and 0.25 ± 0.11 MPa, 0.26 ± 0.20 MPa and 0.53 ± 0.34 MPa, 0.19 ± 0.34 MPa and 0.33 ± 0.43 MPa, 0.12 ± 0.28 MPa and 0.16 ± 0.51 MPa, respectively. The results showed that pore size gradient had a negligible effect on the mechanical properties of the scaffolds and using polycaprolactone (PCL) as the only material of scaffold was not appropriate. The structure of gradient scaffolds showed the radial pore size gradient with a good adhesion between layers without any detectable interface; the result of the compression test also confirmed it.چکیده- در داربستهای گرادیانی درصد، اندازه تخلخل و یا ترکیب شیمیایی مواد موجود در داربست بهصورت گرادیانی در آن تغییر میکنند. اخیراً از روشهای مختلفی جهت ایجاد گرادیان در داربست استفاده شده است. اما این روشها محدودیتهایی از جمله گران بودن فرایند ساخت، در دسترس نبودن تجهیزات، پیچیدگی کنترل شرایط ایجاد گرادیان، پیچیدگی کنترل شکل، اندازه، درصد و راه درهم بودن تخلخلها را دارا هستند. هدف از انجام این تحقیق ابداع روشی جدید، کارامد، ساده و با صرف کمترین هزینه بهمنظور ایجاد گرادیان در تخلخل داربست بوده است. دو داربست همگن (نوع 1 و نوع 2) و دو داربست گرادیانی (نوع 1 و نوع 2) ساخته و با هم مقایسه شدند. گرادیان در راستای شعاع داربست، با ادغام دو روش لایهبهلایه و روش شستشوی ذرات تخلخلساز ایجاد شد. از پلیمر پلیکاپرولاکتون بهعنوان ماده اصلی و از میکروذرات پارافین در دو بازه اندازه ذرات 250 تا 420 میکرومتر و 420 تا 600 میکرومتر بهعنوان تخلخلساز استفاده شد. درصد تخلخل داربست همگن نوع یک، همگن نوع دو، گرادیان نوع یک و گرادیان نوع دو، بهترتیب 25/1 ± 5/77، 5/3± 3/61، 5/0 ± 74 و 4 ± 8/79 درصد بهدست آمد؛ گفتنی است که درصد تخلخل مورد نیاز برای رشد و زندهمانی سلول بالای 70 درصد است. که درصد تخلخل داربستهای گرادیانی جهت استفاده در مهندسی بافت استخوان مناسب است. همچنین میانگین اندازه تخلخل برای دو نوع داربست همگن یک و دو بهترتیب 23/11 ± 48/278 و 62/14 ± 79/417 میکرومتر بهدست آمد که این اعداد نیز برای مهندسی بافت استخوان مطلوب هستند. استحکام فشاری در 80 درصد کرنش و مدول فشاری داربستها با ترتیب ذکر شده در بالا 16/0 ± 16/0 و 11/0 ± 25/0 مگاپاسکال، 26/0 ± 20/0 و 34/0 ± 53/0 مگاپاسکال، 19/0 ± 34/0 و 43/0 ± 33/0 مگاپاسکال و 12/0 ± 28/0 و 51/0 ± 17/0 مگاپاسکال اندازهگیری شد. پایین بودن ارقام استحکام نشان میدهد که استفاده از پلیکاپرولاکتون بهتنهایی مناسب نبوده است. همچنین مقایسه این نتایج نشان میدهد که گرادیانی کردن تخلخلها تأثیر چندانی بر خواص مکانیکی داربستها نداشته است. گرادیان در تخلخل، پیوستگی کامل بین دو لایه داربست و عدم وجود فصل مشترک بین آنها در تصاویر گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که روش استفاده شده در ساخت داربست گرادیانی مناسب بوده است.https://jame.iut.ac.ir/article_2464_63158f55b4a11ab9148c810c36e26d2d.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X37320221231Optimization of the Selective Dissolution of Li from the Spent Li-ion Batteries using Oxalic Acid by a Response Surface Methodologyبهینهسازی فرایند انحلال انتخابی لیتیم از باتری لیتیم- یون مستعمل توسط اگزالیک اسید با بهکارگیری روش رویه پاسخ87105246510.29252/jame.37.3.87FAحجتمیرزائی قصبه1- آزمایشگاه فرایندهای نوین استخراج فلزات و بازیافت، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایرانعلیرضاذاکری1- آزمایشگاه فرایندهای نوین استخراج فلزات و بازیافت، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایرانشمس الدینمیردامادی2- دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایرانمیلادقربانزاده3- گروه باتری و سنسور، مرکز تحقیقات مواد و انرژیJournal Article20221231In this study, the recovery of lithium from the cathode of the spent Li-ion batteries of the LiNixMnyCozO2 type was investigated. After complete discharging and dismantling, the cathodic section was cut and its aluminum content was selectively dissolved in 2.5 M NaOH solution at room temperature for 2 hr. In the next step, selective dissolution of lithium by oxalic acid from the de-aluminized cathode material was investigated and optimized using the response surface methodology of the central composite design. The effect of three parameters of time (35-100 min), temperature (40-70 °C), and oxalic acid concentration (0.5-1.2 M) on the lithium recovery percentage and manganese concentration was studied as the response variables. According to the statistical analysis of the results and the developed models, an optimum condition (T = 70 °C, t = 122 min and oxalic acid concentration of 1.1 M) was suggested and verified experimentally, resulting in the lithium recovery of about 95% and Mn2+ concentration of about 110 mg/L.در این پژوهش، بازگردانی باتری لیتیم- یون از نوع LiNixMnyCozO2 با هدف بازیابی لیتیم از کاتد باتری، مورد آزمایش قرار گرفته است. پس از دشارژ و پیادهسازی اجزای باتری، کاتد با استفاده از یک خردکن تا ابعاد زیر پنج میلیمتر ریز شد. سپس آلومینیوم محتوی با انحلال در محلول سدیم هیدروکسید 5/2 مولار تحت شرایط دمای محیط و زمان دو ساعت بهطور انتخابی از ماده کاتدی حذف شد. در مرحله بعد انحلال انتخابی لیتیم از ماده کاتدی آلومینیومزدایی شده توسط اگزالیک اسید با استفاده از روش رویه پاسخ (طرح مرکب مرکزی) بررسی شد. سه پارامتر زمان (100-35 دقیقه)، دما (70-40 درجه سانتیگراد) و غلظت اگزالیک اسید (2/1-5/0 مولار) بهعنوان متغیرهای کنترل شده و درصد بازیابی لیتیم و غلظت منگنز در محلول بهعنوان متغیرهای پاسخ انتخاب شدند. درنهایت با تجزیه و تحلیل آماری نتایج و مدل های تعیین شده، شرایط بهینه (زمان 122 دقیقه، دمای 70 درجه سانتیگراد و غلظت اگزالیک اسید 1/1 مولار) پیش بینی شد و تحت این شرایط، بازیابی لیتیم حدود 95 درصد و منگنز حلشده به میزان حدود 110 میلیگرم بر لیتر بهدست آمد.https://jame.iut.ac.ir/article_2465_1a767db7465cf532088ef4aeb45ecc22.pdfدانشگاه صنعتی اصفهانمواد پیشرفته در مهندسی2251-600X37320221231Investigation of the Optical Properties of GeO2-PbO-CaO-SrO Glass System in the Presence of Different Amounts of CaO and SrOبررسی خواص اپتیکی شیشههای سیستم GeO2-PbO-CaO-SrO در حضور مقادیر مختلف از اکسیدهای کلسیم و استرانسیم107119246610.29252/jame.37.3.107FAعلیبرادراندانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالکاشترمجیدطاووسیدانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالکاشترJournal Article20221231In the present study, the structural, optical and thermal behaviors of GeO2-PbO-CaO-SrO glasses were investigated to achieve the highest optical properties and thermal stability. Accordingly, different 50GeO2-(50-x)PbO-xCaO and 50GeO2-(50-x)PbO-xSrO (x=0, 10, 20) germanate glasses were prepared by the conventional melt and quench technique between two steel sheets. The produced samples were characterized using X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis (DTA), Fourier transform infrared (FTIR) and UV-Vis spectroscopy. Based on the obtained results, the addition of CaO to glass composition reduced the glass phase forming ability as well as optical and thermal behaviors of the prepared glasses. In contrast, the presence of SrO had no destructive effect on the optical properties of the prepared glasses; the highest values of glass transition (580 oC) and crystallization temperature (831 oC) were achieved in the sample containing 20 mole% of SrO.چکیده- هدف از پژوهش حاضر، بررسی خواص ساختاری، نوری و حرارتی شیشههای GeO2-PbO-CaO-SrO در راستای دستیابی به بالاترین خواص اپتیکی و پایداری حرارتی بهمنظور استفاده در ساخت پنجرههای مادون قرمز است. در این راستا، شیشههای ژرماناتی مختلف در گروههای ترکیبی PbO-xCaO (x-50)و50GeO2 و 50GeO2-(50-x)PbO-xSrO و (20 و 10، 0 x=) با انجام فرایند متداول ذوب و سرد کردن سریع در میان دو صفحه فولادی تهیه شدند. بررسیهای ساختاری، نوری و حرارتی نمونههای حاصل توسط پراشسنج پرتو ایکس (XRD)، آنالیز حرارتی (DTA)، آزمون طیفسنجی مادون قرمز (FTIR) و آزمون طیفسنجی مرئی- فرابنفش (UV-Vis) انجام شد. نتایج حاصل حاکی از آن بود که افزودن اکسید کلسیم به ترکیب شیشههای ژرماناتی- اکسید سرب، باعث کاهش توانایی تشکیل فاز شیشهای، خواص نوری و حرارتی این گروه ترکیبی میشود. برخلاف اکسید کلسیم، حضور اکسید استرانسیم تأثیر مخربی بر خواص اپتیکی شیشههای مورد بحث نداشته، بیشترین دمای تبلور در حدود 831 درجه سانتیگراد و دمای انتقال به شیشه در حدود 580 درجه سانتیگراد در ترکیب حاوی 20 درصد اکسید استرانسیم حاصل شد.https://jame.iut.ac.ir/article_2466_112d1b22703519cbe46b9b272d0919cb.pdf