Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Karevan,Alireza Fadaei Tehrani,Aminollah Mohammadi
مهدی کاروان (استاد مشاور) علیرضا فدائی تهرانی (استاد راهنما) امین اله محمدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masoud Azad
مسعود آزاد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Manufacturing and characterization of copper nano particles by ultrasonic-assisted electrical discharge machining
Todays, since using metallic nanoparticles has been developed in various industries, achieving new methods to produce them is considered as an important issue. Comparing to other nanoparticle production methods, the dielectric discharge process has been emphasized due to its low cost and environmental compatibility. In this study, the ultrasonic-assisted electrical discharge process is designed and manufactured in order to produce copper nanoparticles in three different di-electric medium: pure di-ionized water, di-ionized water solution and polyethylene glycol, and kerosene. The different machining parameters effect, as current intensity, pulse on/off time, and the ultrasonic vibrations on the produced particle size, material removal rate, suspensive particle stability in the fluid, and the particle abundance percentage is investigated. Characterizing the produced nanoparticles is done by different methods. Determining the purity of nanoparticles, percentage of abundance and the average particle size in the dielectric fluid and the produced particle size has been done by applying Energy Dispersive Analysis by X-ray (EDAX), Dynamic Light Scattering (DLS) and Field Emission Scanning Electronic Microscope (FESEM) image, respectively. Based on the results, the produced nanoparticles purity and the average particle size were more than 95% and less than 100 nm, respectively. Their stability and sedimentation time were significantly increased. Moreover, the particle size was almost uniformly distributed. Keywords: Nano-particles, Electrical discharge, Ultrasonic vibration, Characterization
: امروزه استفاده از نانوذرات فلزی در صنایع مختلف به اندازه­ای گسترش یافته­است که لزوم یافتن روش­های نوین در زمینه­ی تولید نانوذرات به یک چالش با اهمیت تبدیل شده است. یکی از روش­های نسبتاً جدید در زمینه­ی تولید نانوذرات، روش تخلیه­ی الکتریکی در محیط مایع می­باشد که به­دلیل ارزان بودن فرآیند و سازگار بودن با محیط زیست، نسبت به سایر روش­های تولید نانوذرات، مورد استقبال قرار گرفته است. در این پژوهش با طراحی و ساخت سیستم تولید ارتعاشات فراصوتی و همراه ساختن آن با فرآیند تخلیه الکتریکی، اقدام به تولید نانوذرات مس در سه محیط مایع دی­الکتریک متفاوت آب دی­یونیزه خالص، محلول آب دی­یونیزه و پلی­اتیلن گلیکول، و نفت سفید شده­است. در آزمایش­های انجام گرفته، تأثیر پارامترهای مختلف نظیر امواج فراصوتی، شدت جریان، زمان روشنی و خاموشی جرقه و نوع دی­الکتریک بر روی پارامترهای خروجی نظیر اندازه­ی ذرات تولیدی، نرخ تولید، پایداری ذرات معلق در مایع و درصد فراوانی ذرات بررسی شده­است. به­منظور مشخصه­یابی ذرات تولید شده، از آزمون­های طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس برای تشخیص خلوص نانوذرات، آزمون تفرق دینامیکی نور برای تعیین درصد فراوانی و همچنین توزیع اندازه­ی ذرات محلول در مایع دی­الکتریک، و در نهایت برای تعیین میانگین اندازه­ی ذرات تولید شده، از تصویر میکروسکوپی الکترون روبشی با گسیل میدانی بهره گرفته شده­است. طبق نتایج به­دست آمده از مشخصه­یابی نانوذرات، خلوص ذرات مس تولید شده بیشتر از 95% به­دست آمده­است؛ با اعمال ارتعاشات فراصوتی زمان ته­نشین شدن ذرات در هر سه محلول دی­الکتریک، به میزان قابل توجهی افزایش یافته­است. همچنین توزیع اندازه­ی ذرات در محلول دی الکتریک تقریباٌ یکنواخت شد و میانگین اندازه­ی ذرات تا کمتر از 100 نانومتر کاهش یافته­است. کلمات کلیدی: نانوذرات،تخلیه الکتریکی، ارتعاشات فراصوتی، دی­الکتریک، مشخصه­یابی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی