پژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-0810-14-آبان8920091023The Effect of Concentration of Calcium Phosphate Salts on Morphology and Nanostructure of Hydroxyapatite Coating on Titanium with Thermal - Electrodeposition Methodتأثیر غلظت اجزاء الکترولیت بر پوشش رسوب الکتریکی- حرارتی نانو ساختار بیوسرامیک هیدروکسی آپاتیت بر روی تیتانیم2852927023210.30501/jamt.2010.70232FAJournal Article19700101Titanium and titanium alloys are used in medical and dental applications wildly. In spite of good mechanical properties, they have a poor ability of bone growth on the surface of themselves. Therefore, it is necessary that the titanium must be coated with a bioceramic layer due to the excellent osteoconductive properties. In this research, thermal - electrochemical deposition method (ELD) was used to apply hydroxyapatite coating on titanium substrate. Before applying hydroxyapatite coating, surface treatment process was achieved on titanium samples by polishing, Then the effect of salts concentration on the morphology and nanostructure under constant conditions. After achieving above steps, micro structural, dimension of crystals, and morphology of hydroxyapatite coating were studied by using XRD, FTIR, TEM, SEM, and AFM. Obtained results showed by increasing the concentration of calcium and phosphate ions, hydroxyapatite crystals have preferred growth on (002) planes with nano scale.در این تحقیق روش رسوب الکتریکی برای ایجاد پوشش نانوساختار هیدروکسی آپاتیت بر روی تیتانیوم بررسی شد. ابتدا قبل از اعمال پوشش هیدروکسی آپاتیت عملیات آماده سازی سطح تیتانیم توسط عملیات پولیش صورت گرفت. سپس تأثیر تغییر غلظت نمک?های کلسیم و فسفر در شرایط ثابت از دانسیته جریان، زمان و pH محلول و درجه حرارت در اعمال پوشش رسوب الکتریکی هیدروکسی آپاتیت مشخص شد. بعد از انجام مراحل فوق? ریزساختار کریستالی توسط روش پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف سنجی با امواج مادون قرمز (FTIR)، همچنین مورفولوژی پوشش به وسیله آنالیز با میکروسکوپ الکترونی (SEM) و مورفولوژی رشد پوشش توسط آنالیز با میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و ابعاد کریستال?ها با میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتیجه بررسی?ها نشان داد که با استفاده از فرآیند رسوب الکتریکی می?توان به پوشش نانو ساختار هیدروکسی آپاتیت و در نهایت به نانو پودر آن دست یافت که ذرات فوق دارای قطر کمتر از 50 نانومتر و طول برابر با 400 نانومتر هستند. همچنین با افزایش غلظت نمک?ها در الکترولیت رشد جهت?دار روی داده و کریستال?های میله?ای شکل به?وجود می?آیند.https://www.jamt.ir/article_70232_95ada5f7c9877b6197a032d3d6eb406d.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-0810-14-آبان8920091023Effect of Synthesis Conditions in the Co-Precipitation Method on the Formation Mechanism of Barium Hexaferrite Nano-Crystalline Particlesتأثیر شرایط سنتز در روش همرسوبی بر روی مکانیزم تشکیل ذرات نانوکریستالی هگزافریت باریم2933007023310.30501/jamt.2010.70233FAMehdi Montazeri-pourSchool of Metallurgy and Materials Engineering, University of TehranJournal Article19700101Nano-crystalline particles of barium hexaferrite have been prepared by co-precipitation route using solution of iron and barium chlorides. Water and a mixture of water and diethylene glycol with volume ratio of 1:3 were used as solvents in the process and co-precipitated powders were calcined at various temperatures for 1 h. The XRD results of calcined samples showed that the formation of single phase barium hexaferrite occurs at 900oC for sample synthesized in aqueous solution with a Fe+3/Ba+2 molar ratio of 11 and its formation is resulted from the reaction between mainly crystalline phases, while this temperature decreased to 700oC for sample synthesized in diethylene glycol/water solution with a Fe+3/Ba+2 molar ratio of 12 and the formation of barium hexaferrite consists of reactions between amorphous phases with crystalline phases. Crystallites of single phase barium hexaferrite with mean size of 35 nm were observed in the TEM image of the sample synthesized in diethylene glycol/water solution after calcination at 700oC and in this system the single phase barium hexaferrite could not be formed by using of the Fe+3/Ba+2 molar ratio of 11.ذرات نانوکریستالی هگزافریت باریم به�وسیله روش هم�رسوبی با استفاده از محلول کلریدهای آهن و باریم تهیه شدند. در این فرآیند از آب و مخلوطی از دی اتیلن گلیکول و آب با نسبت حجمی 1:3 به عنوان حلال استفاده شد و پودرهای حاصل از هم�رسوبی در دماهای مختلف برای 1 ساعت کلسینه شدند. نتایج حاصل از XRD نمونه?های کلسینه شده نشان داد که تشکیل تک فاز هگزافریت باریم برای نمونه سنتز شده در محلول آبی با نسبت مولی Fe+3/Ba+2 برابر 11 در دمای 900 درجه سانتیگراد اتفاق می?افتد و تشکیل آن ناشی از واکنش فازهای عمدتاً کریستالی است؛ درحالی�که این دما برای نمونه سنتز شده در محلول مخلوط دی اتیلن گلیکول/آب با نسبت مولی Fe+3/Ba+2 برابر 12 تا 700 درجه سانتیگراد کاهش یافته و تشکیل هگزافریت باریم شامل واکنش فازهای آمورف با فازهای کریستالی است. کریستالیتهای تک فاز هگزافریت باریم با اندازه متوسط nm 35 در تصویر TEM نمونه سنتز�شده در محلول دی اتیلن گلیکول/آب بعد از کلسیناسیون در 700 درجه سانتیگراد قابل مشاهده بودند و در این سیستم استفاده از نسبت مولی Fe+3/Ba+2 برابر 11 منجر به تشکیل تک فاز هگزافریت باریم نشد.https://www.jamt.ir/article_70233_3e93d366bee919314570643228fc2e3f.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-0810-14-آبان8920091023Numerical Simulation of Natural Ventilation and Cooling a Building by Combined Wind tower and Solar Chimneyشبیه سازی عددی تهویه و سرمایش ساختمان با استفاده از ترکیب بادگیر و دودکش خورشیدی (دیدگاه دیفرانسیلی و دو بعدی)3013087023410.30501/jamt.2010.70234FAVali KalantarMechanic, Yazd UniversityJournal Article19700101In the present study, an attempt is made to study the cooling performance of a wind tower and a solar chimney in a hot and dry region.Also in this study the effects of parameters including wind tower height, variety of the materials used in the wind tower walls, the amount of vaporized water, the temperature of input and output air, the wind velocity and the relative humidity were investigated. Furthermore, to develop, a natural flow of air, for days without blowing a wind the role of solar chimney was considered.Finally, to investigate and take information about streamlines of airflow in wind tower (Baud-Geer), velocity, pressure, humidity, temperature and density profile of fluid, Fluent software is applied to evaluate the air flow in the wind tower in differential view for two dimensional and steady state conditions with water spraying at the top of wind tower. The results indicate that the evaporative cooling is very effective in a hot and dry region. The temperature decreases considerably, if the wind towers are equipped with the water vaporization system. This causes the air becomes heavier and a natural motion of air through downside of wind tower to be produced.در حال حاضر در کشور ایران حدود چهل درصد از کل مصرف انرژی مربوط به بخش ساختمان می�گردد که مقدار قابل توجهی ازآن صرف گرمایش و سرمایش آن می شود؛ در نتیجه علاوه بر مصرف بی رویه سوخت?های فسیلی، آلودگی محیط زیست را نیز به همراه دارد. در این مقاله جهت صرفه?جویی در مصرف سوخت و کاهش مشکلات زیست محیطی با ارائه ایده استفاده از انرژی خورشیدی جهت به حرکت درآوردن خود به خودی هوا در داخل ساختمان توسط دودکش خورشیدی و استفاده از گرمای نهان تبخیر آب جهت ایجاد سرمایش که در بالای یک بادگیر انجام می گیرد بدون استفاده از نیروی محرکه یا مصرف سوخت?های فسیلی می توان در مناطق گرم و خشک محیطی مطبوع با دمای مناسب و رطوبت لازم فراهم نمود، برای این منظور با معرفی ناحیه محاسباتی به صورت دو بعدی و به کارگیری معادلات حاکم بر جریان مغشوش و اعمال روش?های عددی مناسب نتایج مطلوبی حاصل شده است.https://www.jamt.ir/article_70234_264b16b16504d9e329e575aa50f0ca23.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-0810-14-آبان8920091023An Investigation on the Fabrication and Properties of Ultra Low Cement Cordierite Mullite Refractory Castablesساخت و بررسی خواص جرمهای ریختنی خیلی کم سیمان کوردیریت- مولایتی3093177023510.30501/jamt.2010.70235FAMohsen NouryMaterials Eng., Jahad University of YazdFarzin AryanpourMaterials Eng., IUSTAbdolghadir NasiriMaterials Eng., Jahad University of YazdParisa AsadollahpoorMaterials Eng., Jahad University of YazdJournal Article19700101In this article the design and development of cordierite mullite plates based on ultra low cement refractory castables (LCC) using for kiln furniture applications were investigated. Cordierite powder was synthesized from talc, kaolin and alumina as starting materials and forming the briquettes by pressing and sintering at 1430 oC. The synthetic cordierite aggregates were used as the main constituent of the samples in addition to the andalusite, secar 71 cement, calcined alumina and microsilica. Raw materials were mixed according to the designed formulations and the samples were shaped by casting into the steel dies by vibration method. After drying and sintering the samples at 1250, 1300, 1350 and 1400 oC, their physical and mechanical properties including porosity, density, thermal linear expansion and cold crushing strength were measured. Phase analyses were performed by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) was used for microstructural analysis. Thermal expansion coefficient of the samples sintered at 1300 and 1400 oC was determined by dilatometery and had average values of 3.95×10−6 and 3.51×10−6 (1/K), which indicates an excellent thermal shock resistant.در تحقیق حاضر به منظور ارزیابی طراحی و ساخت یک نوع جرم ریختنی خیلی کم سیمان کوردیریت مولایتی، نمونه?هایی تهیه و خواص آنها بررسی شده است. ابتدا کوردیریت مصرفی سنتز و دانه?بندی شده و با سایر مواد اولیه نظیر آندالوزیت، سیمان سکار 70، میکرو سیلیس و آلومینای کلسینه با نسبت?های مشخص مخلوط گردید. سپس با ریختن جرم در قالبهای فولادی، نمونه?های آزمایشگاهی تهیه و پس از خشک کردن و پخت در دماهای C˚1250-1400 خواص مختلف آنها از قبیل دانسیته، تخلخل، استحکام فشاری سرد و ضریب انبساط حرارتی اندازه گیری شد. بررسی های فازی با استفاده از پراش اشعه X و مطالعات ریزساختاری نیز با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام گردید. نتایج نشان داد که نمونه?های تهیه شده دارای خواص فیزیکی و مکامیکی مناسب بوده و به ویژه با توجه به مقادیر ضریب انبساط حرارتی معادل 6-10�95/3 و (1/oC) 6-10�51/3 در دماهای 1300 و C˚1400، این مواد قابلیت استفاده به عنوان ابزار کوره را دارا می?باشند.https://www.jamt.ir/article_70235_9843343073bf69c733e02ed7f1ab8564.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-0810-14-آبان8920091023Preparation of Porous 45S5 Bioactive Glass by Gas Foamingساخت شیشه بیو اکتیو 45S5 متخلخل به روش تولید گاز در دمای بالا3193307023610.30501/jamt.2010.70236FAAbolfazl OshnariMaterials Eng., MercAmir Maghsoudipourceramic, MERCZohre Hamnabardmaterials, nuclear arts and sciences research centerJournal Article19700101Bioactive 45S5 glass is a silicate-base material used for the regeneration of hard tissues such as bones and middle ear bone. Up to day, several efforts have been made to provide macro-porosity in the glass structure. The porosity plays an important role in healing process by increasing the rate of tissue reconstruction as well as biodegradation. In this work, macro porosity was introduced into the glass structure via gas foaming technique as a simple and effective method. The glass was produced by melting method, ground to fine powder and mixed with various amount of calcium carbonate as gas-foaming agent. The mixture was pressed in tabular shapes and heat treated at 1150˚C. CO2 gas produced from thermal decomposition of CaCO3 passed through the soften glass specimen led to formation of spherical macro-pores. The size and content of the pores depended on the amount of calcium carbonate. In this work, a macro-porous glass specimen with 60% porosity and macro-pore size of 60 µm was achieved using 1.8% wt of calcium carbonate. The results showed that the Heat treating caused to glass crystallization without any undesirable effect on its bioactivity.در این تحقیق طی یک روش ساده و مؤثر تخلخل?های درشت در ساختار شیشه از طریق ایجاد گاز در ترکیب شیشه در دمای بالا به دست آمد. پس از تهیه شیشه از روش ذوب، ماده حاصل به صورت پودر آسیاب شده و با مقادیر مختلف کربنات کلسیم مخلوط گردید و به صورت قرص پرس گردید. نمونه ها در دمای ˚C1150 قرار داده شدند که در آن دما در اثر تجزیه کربنات کلسیم و تولید گاز دی اکسید کربن و به دلیل نرم بودن شیشه ساختار متخلخل ایجاد می گردد. مورفولوژی تخلخل ها کروی شکل بوده و مقدار و سایز آنها بستگی به مقدار کربنات کلسیم مورد استفاده دارد. در این روش با استفاده از 8/1 درصد وزنی کربنات کلسیم حدود 60 درصد تخلخل در شیشه ایجاد شد که تخلخل�هایی با ابعاد حدود 60 میکرومتر نیز در آنها وجود داشت. عملیات حرارتی برای ایجاد تخلخل باعث تبلور شیشه گردید ولی در زیست فعالی آن تأثیری نداشت.https://www.jamt.ir/article_70236_10bdb6b3f6f82a4217c6c4561beec688.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-0810-14-آبان8920091023Effects of Soil Compositions on Corrosion of Gas Transferring Pipelinesتأثیر ویژگیهای خاک بر خوردگی لولههای انتقال گاز از جنس فولاد AP-5L-X603313397023710.30501/jamt.2010.70237FAReza SedighifarMaterials, SavehJournal Article19700101Degradation of underground buried pipelines due to corrosion imposes enormous financial damages on industry and environment. Hence, recognition of soil nature as a non-homogeneous electrolyte in corrosion of pipelines is an important issue, which should be taken into consideration during design and execution of cathodic protection (CP). The most important factors regarding soil composition, which affect the corrosion or protection of a buried pipeline, are: soil resistivity, various dissolvable salts in earth, relative humidity, soil composition and grain size, mineral materials, micro organisms, etc. In this study, a length of 5 kilometers from a long cathodicaly protected coated pipeline near Tehran was selected for laboratory and on-site investigations, which had noticeable lack of protection. Five soil samples were collected from five positions adjacent to the pipeline with one kilometer distance between each collect sample. Prior to sample collection, the selected positions were subjected to resistivity measurement, using Wenner measuring device. The soil samples were transferred immediately to the laboratory for further investigation, whereby the pH, grain size and chemical composition of each sample was calculated using standard measuring methods including XRF and Loss on ignition (LOI) for grain size specification and chemical composition, respectively. Furthermore, the corrosion rate of steel specimens with similar composition to the pipeline exposed to each soil sample was obtained via potentiostatic polarization measurement. Also the relative amount of current required with respect to the area of the steel specimen (i.e. I/S) exposed to each soil sample was obtained for a period of 400 hours in each case. Finally, the results for all selected samples were compared and contrasted against each other and the effective parameters on corrosion of steel samples were specified.تخریب لوله?های فولادی مدفون در زمین در اثر خوردگی، زیان?های قابل توجهی را بر صنعت و محیط زیست تحمیل می کند. شناخت طبیعت خاک به عنوان الکترولیت ناهمگون در این پروسه خوردگی برای طراحی و حفاظت خطوط لوله امری ضروری است. از مهم?ترین ویژگی?های خاک که بر خوردگی تأثیرگذار است می توان از مقاومت ویژه، نمک?های محلول، رطوبت، بافت خاک، مواد معدنی، میکروارگانیسم?ها و ... نام برد. در این مطالعه، از خاک مجاور به خط لوله?ای به طول پنج کیلومتر در فواصل مختلف نمونه?هایی جهت بررسی?های مطالعات میدانی و آزمایشگاهی تهیه گردید. در مطالعات میدانی متوسط مقاومت ویژه خاک اطراف خط لوله در پنج نقطه به روش چهار میل ونر اندازه?گیری شد. در بررسی?های آزمایشگاهی pH نمونه?ها اندازه?گیری و سپس جریان و پتانسیل خوردگی با استفاده از آزمایش پلاریزاسیون به?دست آمد. سپس آزمایش اندازه?گیری I/S برای نمونه?هایی که تحت حفاظت کاتدی قرار داشتند به مدت زمان 400 ساعت انجام شد.آزمایش آنالیز خاک دانه بندی و به ترتیب توسط روش XRF و LOI صورت پذیرفت و نتایج آزمایش?ها با جریان خوردگی هر یک از نقاط مقایسه و پارامترهای تأثیرگذار بر رفتار خوردگی این مناطق شناخته شد.https://www.jamt.ir/article_70237_9f0834bfd2261a9e1732bebb37bb8354.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-0810-14-آبان8920091023Investigation on effect of die temperature and reheating treatment on microstructure of A360 aluminium alloy semi-solid formingبررسی اثر دمای قالب و عملیات گرمایش مجدد بر ریزساختار آلیاژ آلومینیم A360 در فرآیند شکلدهی نیمهجامد3413477023810.30501/jamt.2010.70238FASalman Nourouzimechanical engineering, babol university of technologyJournal Article19700101One of the newest technologies of grain refining is semi-solid metal process that noted in different industrials. In cooling slope casting method indicated of semi-solid method has been used in order of microstructure refining and spheroidizing by pouring molten on cooling slope. Some parameters such as cooling slop characteristics die temperature and next heat treatment on microstructure and mechanical properties of produced work piece effect on this method. In this present the effect of die temperature and heat treatment have been investigated on microstructure and A360 aluminum alloy hardness. After sample providing the sample with suitable cooling slop characteristics, investigations recognized that sample has suitable condition by 300°C die temperature. Then some samples with suitable condition reheated in 580°C for 5,10 and 15 min, then immediately quenched in 25°C water. Results indicate that the sample in 580°C has better properties in order of size, and grain shape, by the way that in this condition, the amount of hardness increase of 80.6 HB to 87.1HB, because of optimizing eutectic phases from the point of shape, size and monotonous dispense.یکی از جدیدترین تکنولوژهای ریز کردن دانه?ها، فرآیند شکل�دهی فلزی نیمه?جامد می?باشد که در صنایع مختلف مورد توجه زیادی قرار گرفته است. روش ریخته?گری سطح شیب?دار مبتنی بر این فرآیند است که در آن از طریق ریختن مذاب روی سطح شیب?دار خنک شونده به منظور ریز و کروی شدن ریز?ساختار استفاده می?شود. پارامترهای زیادی همانند مشخصه?های سطح شیب?دار، دمای قالب و عملیات حرارتی بعدی روی ریز?ساختار و خواص مکانیکی قطعه تولیدی در این روش تأثیر گذارند. در این تحقیق تأثیر دمای قالب فلزی و عملیات گرمایش مجدد روی ریز?ساختار و مقدار سختی آلیاژ آلومینیم A360 مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی?های به عمل آمده مشخص کرد که نمونه تهیه شده با ویژگی?های مناسب سطح شیب?دار و دمای قالب C˚300 از شرایط مطلوب?تری برخوردار است. در ادامه تعدادی نمونه با شرایط مطلوب در دمای C�580 برای مدت زمان?های 5 و 10 و 15 دقیقه گرمایش مجدد داده شده و بلافاصله در آب سرد شدند. نتایج نشان می?دهد نمونه?ای که به مدت 10 دقیقه در دمای C�580 قرار گرفته بود از نظر اندازه، توزیع و شکل ذرات دارای خواص مطلوب?تری است به?طوری?که در این حالت مقدار سختی از HB 6/80 به HB 1/87 افزایش می?یابد. علت این امر را می?توان ناشی از اصلاح فازهای یوتکتیکی از نظر شکل، اندازه و توزیع یکنواخت?تر آن دانست.https://www.jamt.ir/article_70238_a2aaeae12a0fd6cd4ed5e3872d146fb5.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-0810-14-آبان8920091023Fabrication of Alumina Parts Using Injection Moldingساخت قطعات آلومینایی به روش قالبگیری تزریقی3493567023910.30501/jamt.2010.70239FAAmir Maghsoudipourceramic, MERCMajid Alimadadiceramic, mercJournal Article19700101In this study, the optimum conditions for producing alumina parts by means of injection molding was investigated. First, different binder systems were prepared and their rheological characteristics were investigated. Then binders containing 1, 2 and 4 weight percent of stearic acid was chose. Three different pastes were prepared with 20 wt% binder (including 1, 2 and 4wt% stearic acid) and 80 wt% alumina. Studying rheological behavior of aforementioned compounds proved that using the binder containing 2 wt% of stearic acid as surfactant shows the lowest viscosity which has a constant alteration against shear rate. In continuous, to attain to the proper composition of powder and binder and achieve high density, different percents of powder and binder was prepared. Rheometric investigations showed that the composition containing 81.5 wt% of alumina and 18.5 wt% of binder was proper to choose. After injecting the prepared feed stocks into the mold and producing samples, thermal analysis was carried out to distinguish the proper thermal cycle of debinding process. Finally sintering was carried out at 1600 °C for 3 hours. Bending strength and density of sintered samples was 186 MPa and 3.68 g/cm3, respectively.در تحقیق حاضر شرایط بهینه اعم از نوع بایندر، درصد مناسب آلومینا و پودر، شرایط تزریق و نحوه بایندرزدایی در ساخت قطعات آلومینایی به روش قالبگیری تزریقی بررسی شد. بدین منظور در ابتدا سیستم?های بایندری مختلفی تهیه شد و با بررسی رفتار رئولوژی آنها بایندرهای حاوی 1، 2 و 4% وزنی اسید استئاریک انتخاب گردید. با مخلوط کردن این بایندرها با آلومینا به میزان مشخص (20% وزنی بایندر و 80% وزنی آلومینا)، 3 ترکیب متفاوت ساخته شد. بررسی رفتار رئولوژی این ترکیب?ها مشخص ساخت که بایندر حاوی 2% وزنی اسید استئاریک به عنوان فعال کننده سطح کمترین گرانروی را دارا بوده و همچنین روند تغییرات گرانروی آن با سرعت برشی، بدون تغییر بوده است. در ادامه تحقیق برای دستیابی به ترکیب بهینه پودر آلومینا و بایندر برای رسیدن به چگالی بالا در نمونه?ها، ترکیب?هایی با درصدهای مختلفی از بایندر و آلومینا تهیه شد. نتایج بررسی?های رئومتری ترکیب�ها نشان داد که ترکیب حاوی 5/81% وزنی آلومینا و 5/18% وزنی بایندر ترکیب با گرانروی مناسب است. پس از تزریق خمیرهای آماده شده و ساخت نمونه?های آزمایشی، با انجام آنالیز حرارتی سیکل حرارتی دقیقی برای بایندرزدایی تعیین گردید. در پایان نمونه?ها در دمای� 1600 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. چگالی نمونه?ها ) (g/cm3 68/3 و استحکام شکست آنها نیز 186 مگال پاسکال به دست آمد.https://www.jamt.ir/article_70239_cde4ec603a8fe2acdd7c254ca058375e.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-0810-14-آبان8920091023Determination of Optimal Method for Extraction of Amorphous Silica from Rice Husk as an Agricultural Wasteتعیین روش بهینه برای استخراج سیلیکای فعال از پوسته برنج به عنوان یک پسماند کشاورزی3573637024110.30501/jamt.2010.70241FAHabibollah YounesiNatural Resources & Marine Sciences, Tarbiat Modares UniversityZahra GhasemiEnvironmental Science, Tarbiat Modares UniversityHossien KazemianDepartment of Chemical and Biochemical Engineering, The University of Western Ontario (UWO)Journal Article19700101Rice husk is the major by-product of rice milling industry. In the present study, an optimal approach for extraction of amorphous silica from rice husk is demonstrated. The effects of leaching and rinsing treatments on the purity of extracted silica are investigated. The importance of amorphous phase of obtained silica is the reactivity of amorphous silica. Initially, rice husk was converted to ash by calcination and then the silica was extracted from rice husk ash by a proper alkaline solution. For this purpose, white ash was obtained by leaching process on rice husk and heating treatment at 700°C and then obtained white ash dissolved in alkaline solution of sodium hydroxide (2M). Subsequently, precipitation by means of hydrochloridric acid resulted in the extraction of active silica with high percentage of purity. The quality and purity of extracted silica was analyzed by X-ray fluorescence and X-ray Diffraction techniques. The advantage of applied method in the present research over the classic methods of silica production is the reduction of energy consumption, the decrease of extraction temperature and the abundance of raw materials needed for silica extraction.پوسته برنج محصول جانبی عمده در صنعت عمل?آوری برنج است. در تحقیق حاضر روشی بهینه برای استخراج سیلیکای بی?شکل از پوسته برنج ارائه گردیده و تأثیر تیمارهایی شامل تیمار خیساندن و شستشو روی خلوص سیلیکای استخراجی بررسی شده است. اهمیت بی?شکل بودن سیلیکای به دست آمده در این است که سیلیکا در شکل بی شکل، فعال و واکنش?پذیر است. ابتدا پوسته برنج از طریق کلسینه کردن به خاکستر تبدیل شد و سپس سیلیکا به وسیله محلول قلیایی مناسب از خاکستر پوسته برنج استخراج گردید. بدین منظور، ابتدا با انجام عمل خیساندن روی پوسته برنج و تیمار حرارتی در 700 درجه سانتیگراد، خاکستر سفید به دست آمد. در مرحله بعد، انحلال قلیایی خاکستر سفید با محلول دو مولار هیدروکسید سدیم و نهایتاً رسوب?دهی آن با هیدروکلریدریک اسید منجر به استخراج سیلیکای فعال و دارای خلوص بالا گردید. کیفیت و خلوص سیلیکای استخراج شده به وسیله دستگاه?های فلورسانس پرتو ایکس و پراش پرتو ایکس مورد بررسی قرار گرفت. مزیت روش استفاده شده در تحقیق حاضر نسبت به روشهای کلاسیک تولید سیلیکا در این است که مصرف انرژی در این روش کمتر شده، دمای استخراج به شدت کاهش یافته است و ماده اولیه استخراج سیلیکا به وفور در دسترس می?باشد.https://www.jamt.ir/article_70241_1f581c390b1079f405ff43c3986c39d8.pdf