Skip to main content
SUPERVISOR
Amir Alhaji,Ali Shafyei
امیر الحاجی خوراسگانی (استاد مشاور) علی شفیعی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Aref Basiri
عارف بصیری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Optimization of Spray freeze drying of spinel(MgAl2o4) powder and its effect on Spark Plasma Sintering
Optimization of Spray freeze drying of spinel(MgAl2o4) powder and its effect on Spark Plasma Sintering The term granules is used continuously in the ceramic industry to identify large agglomerates that are deliberately created by adding granular granules to improve ductility. Granular size distribution is very important in granules, because by changing these two conditions, it is possible to control the conditions of the granules and the components produced. Granulization by spraying drying method involves the use of modern granular methods. Is the creation. The use of spray drying method has many advantages associated with spray drying methods, such as the smoother production of granules, the lack of chemical properties of materials due to lower process temperatures, better flowability and fluidity, uniformity and granularity, porosity reduction It has a granular structure and uses organic solutions. Magnesium aluminate spinel is very high (87%) traarent ceramic with good mechanical properties. One of the important things that affects the amount of light passing through traarent ceramics is the porosity that causes the light to spread. To give an example to traarency, the density must be equal to the density of the theory. The closer the porosity to the near-wavelength is, the greater the drop in traarency; therefore, methods should be used to construct traarent ceramics that have the minimum porosity remaining with the proper porosity distribution. Recently, the use of sintering techniques for the production of traarent ceramics has become commonplace, among them the spark plug method, due to its ease, process speed and porosity proper distribution, is a widely used method for making traarent ceramics. In this research, optimization of the granulation process by free spray drying method and its effect on spark plug plasma spin-drying process have been investigated. Initially, spinel alumina powder was prepared and rheological properties were evaluated in different amounts of PVA binder, solid and disperse load, and it was observed that with increasing the solid and binder rates, the quality of the granules increased to a certain extent, and the rate Specifically, due to the instability of the slurry, the resulting granules are not required. Also, the machine parameters for achieving optimum granules were also examined and the best machine parameters and process conditions were selected; then, the granular powder obtained from the optimal parameters Spectrophotometric Sintering Process They were stacked and compared with cured raw powder. Comparison of the results of the flowability of crude powder and granular powder by freeze spray drying method clearly demonstrated that by performing granulation operations the fluidity of the powder increases significantly, as well as comparing the scanning electron microscopy images The field taken from magnesium aluminate spinel powder before and after the granulation operation clearly showed that by performing the granulation process, the agglomerates in the initial powder were completely eliminated and the powder appeared to be spherical and its surface finishes increased. . Also, by analyzing images of the scanning electron microscope, it was found that the granulation process increased the particle size of the powder from the nanoscale to the micron. Density analysis, microstructural observations and optical properties of the resulting samples clearly demonstrated the suitability of the granulation process by free spray drying method for achieving the desired fine-grained traarency and quality, due to increased fluidity, uniformity , Spheroid powder as well as the disappearance of agglomerates in the initial powder. The sample obtained from the granular powder resulted in a higher density and better homogeneity in the microstructure compared to the raw material, which resulted in an increase of more than 79% of the light passage in the infrared range.
بهینه سازی فرایند اسپری فریز درایینگ پودر اسپینل (MgAl2O4) و بررسی تاثیر آن در فرایند تف جوشی اصطلاح گرانول به طور پیوسته در صنعت سرامیک برای شناساندن آگلومره های بزرگ که عمدا به وسیله افزودن یک کمک گرانول کننده برای بهبود شکل پذیری ایجاد می شوند، به کار برده میشود. در گرانول های تولیدی، توزیع اندازه گرانول و شکل آن از اهمیت بالایی برخوردار است چرا که با تغییر این دو مورد می توان شرایط گرانول و قطعات تولید شده را تحت کنترل قرار داد.گرانول سازی به روش خشک کردن پاششی انجمادی از روش های نوین گرانول سازی است. استفاده از روش خشک کردن پاششی انجمادی مزایای زیادی نسب به روش خشک کردن پاششی از قبیل نرم تر بودن گرانول های تولیدی، عدم تغییر خواص شیمیایی مواد به علت دمای پایین فرآیند، جریان پذیری و سیالیت بهتر، یکنواختی وکروی تر بودن گرانول ها، کاهش تخلخل در ساختار گرانول و استفاده از محلول های آلی دارد. اسپینل آلومینات منیزیم از سرامیک های شفاف با عبور دهی خیلی بالا (?? درصد) می باشد که خواص مکانیکی مناسبی نیز دارد. از جمله موارد مهمی که روی میزان عبور نور سرامیک های شفاف تأثیر گذار است، تخلخل ها می باشند که باعث پراکنش نور می شوند. برای اینکه نمونه ای به شفافیت برسد باید چگالی آن برابر چگالی تئوری بشود. هر چه اندازه تخلخل به طول موج عبوری نزدیک باشد بیشترین افت شفافیت را منجر می شود؛ بنابراین باید از روش هایی برای ساخت سرامیک های شفاف استفاده کرد که حداقل میزان تخلخل باقی مانده با توزیع مناسب تخلخل را داشته باشد. اخیرا استفاده از روش های تفجوشی برای ساخت سرامیک های شفاف رایج شده اند که در بین آنها روش پلاسمای جرقه ای به دلیل سهولت، سرعت فرآیند و توزیع مناسب تخلخل یک روش پرکاربرد برای ساخت سرامیک های شفاف می باشد. در این پژوهش به بهینه سازی فرآیند گرانول سازی به روش خشک کردن پاششی انجمادی و بررسی اثر آن بر فرآیند تفجوشی به روش پلاسمای جرقه ای پرداخته شده است. در ابتدا پودر اسپینل آلومینات تهیه و خواص رئولوژیکی در مقادیر مختلفی از بایندر PVA، بار جامد و پراکنده ساز مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که با افزایش میزان بار جامد و همچنین بایندر تا حد مشخصی کیفیت گرانول های تولیدی افزایش پیدا میکند و از میزان مشخصی به بعد به دلیل ناپایداری دوغاب گرانول های حاصل دارای کیفیت لازم نمی باشند؛ همچنین پارامترهای دستگاهی برای رسیدن به گرانول بهینه نیز مورد بررسی و آزمون قرار گرفت و بهترین پارامترهای دستگاهی و شرایط فرآیندی انتخاب شد؛ سپس پودر گرانول شده حاصل از پارامترهای بهینه تحت فرآیند تفجوشی به روش پلاسمای جرقه ای قرار گرفت و با پودر خام تفجوشی شده مقایسه شد. مقایسه ی نتایج حاصل از جریان پذیری پودر خام و پودر گرانول شده به روش خشک کردن پاششی انجمادی این مطلب را به وضوح نشان داد که با انجام عملیات گرانول سازی سیالیت پودر به شکل قابل توجهی افزایش می یابد، همچنین مقایسه ی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی گرفته شده از پودر اسپینل آلومینات منیزیم قبل و بعد از عملیات گرانول سازی به روشنی نشان داد که با انجام فرآیند گرانول سازی آگلومره های موجود در پودر اولیه به صورت کامل از بین رفته و پودر ظاهر کروی پیدا کرده و صافی سطح آن افزایش یافته است. همچنین با آنالیز تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص شد که انجام فرآیند گرانول سازی باعث افزایش اندازه ذرات پودر از نانو به میکرون می گردد. بررسی های چگالی سنجی، مشاهدات ریز ساختاری و بررسی خصوصیات نوری نمونه های حاصل، به وضوح مناسب بودن فرآیند گرانول سازی به روش خشک کردن پاششی انجمادی را برای حصول شفافیت و کیفیت ریز ساختاری مطلوب نشان داد، که این موضوع به خاطر افزایش سیالیت، یکنواختی، کرویت پودر و همچنین از بین رفتن آگلومره ها ی موجود در پودر اولیه می باشد. نمونه ی حاصل شده از پودر گرانول شده در مقایسه با نمونه ی خام چگالی بالاتر و همگنی بهتری در ریز ساختار را نتیجه داد که این خصوصیات منجر به افزایش بیش از 79 درصدی میزان عبور نور در محدوده ی مادون قرمز شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی