
بررسی پارامترهای موثر در تولید آلیاژ نیکل – آهن با پایه تنگستن
فناوری نانو با توجه به ماهیت و زمینه های گسترده فعالیت آن، در عین سادگی، بسیار دشوار است. شاید بتوان گفت هنوز تعریف کاملی که تمام خصوصیات این پدیده را بیان کند، وجود ندارد. با وجود این، در اینجا به چند تعریف مفید و کاربردی اشاره می کنیم.
فناوری نانو یعنی بررسی مواد در ابعاد اتمی یا مولکولی و یا بررسی مواد در مقیاس یک میلیاردیوم آن. این ساده ترین و عامیانه ترین تعریفی است که می توان از فناوری نانو ارایه داد. می دانیم که یک نانومتر ده به توان منفی نه یا یک میلیاردیوم متر است. این عدد یک هشتاد هزارم قطر موی انسان و یا 10 برابر قطر یک اتم هیدروژن است.
آلبرت فرانکس یکی از پیشگامان توسعه کابردهای صنعتی فناوری نانو معتقد است: کوچکترین ارقام با معنی در محدوده 1/0 تا 100 نانومتر در آن نقش اساسی ایفاد می کنند.
با توجه به این تعریف، فناوری نانو توصیف همه جانبه فعالیت ها و تلاش هایی است که با دست بردن در اساسی ترین جزء ماده ( اتم ها)، باعث می شود تا به خواص خارق العاده از آن دست یابیم؛ چرا که اگر مواد به کوچکترین ابعادشان ( اتم ها یا مولکولها) شکسته شوند. می توانیم خصوصیات بنیادیشان را تغییر دهیم و آنها را به ماده ای تبدیل کنیم که در حالت عادی تهیه و تولید آنها به هیچ عنوان امکان پذیر نیست.
حال با این توضیح، مفهوم تعریف اول نیز مشخص تر می شود؛ به این معنی که هر فعالیتی در مقیاس نانو را نمی توان نانو فناوری نامید؛ بلکه فناوری نانو به آن دسته از فعالیت هایی اطلاق می شود که با دست بردن در نحوه چینش اتم ها در مقیاس نانو مرتبط هستند.
شاید جالبترین تعریف از فناوری نانو، یک بسته پر از لوازم مورد نیاز بدون طبقه بندی خاص
(catch – All) از فعالیت ها در اندازه های اتمی، مولکولی که در زندگی واقعی کاربرد دارند، باشد.
با این توضیحات، فناوری نانو دانشی است که به دنبال دستیابی به روش ها، فنون، مواد و ابزارهای مورد نیازی است تا بتواند چنین تحولاتی را در مواد مختلف ایجاد کند، به عبارت بهتر فناوری نانو نگرشی جدید به انواع رشته های علمی است و تمام عرصه های مختلف علم و فناوری را در بر می گیرد. فناوری نانو یکی از مدرن ترین فناوری های روز دنیاست که دارای خصوصیاتی منحصر به فرد با کاربردهایی در تمام
زمینه های علم و فناروی است. همین کاربرد های وسیع فناوری نانو که از آن به عنوان ویژگی بین
رشته ای بودن (cross science) فناوری نانو یاد می شود، عامل مهمی در فراگیر شدن این پدیده جدید است.
از طرفی توجه روز افزون بشر به این فناوری فقط ناشی از تازگی آن و کنجکاوی بشر برای دانستن آنچه
نمی داند، نیست؛ بلکه به دلیل قابلیت های ویژه ای است که این فناوری پیش روی انسان قرار می دهد و دستیابی به آنها جز از این راه، ممکن نیست. از سوی دیگر، داشتن اطلاعات مختلف درباره زمینه های تحقیقاتی و عملی این فناوری در حیطه دانش هر فرد، باعث پویایی فکر و اندیشه وی می شود.
همانطور که می دانیم اختراع ماشین بخار، شروع اولین انقلاب صنعتی بود؛ دانشمندان ساخت
ترانزیستورها را انقلاب دوم صنعتی می دانند، هم اکنون باید بپذیریم که در انقلاب سوم صنعتی هستیم! چرا که بر خلاف گذشته، سه مولفه یعنی فناوری نانو، IT و پروژه ژنوم انسانی، همزمان شکل دهنده سومین انقلاب صنعتی هستند. ]1[
2) مروری بر نانو مواد و دسته بندی آنها:
مواد نانو ساختار در دهه گذشته به علت داشتن رفتار و ویژگی های برجسته، مورد توجه وسیع جامعه علمی و صنعتی جهان قرار گرفته است.
ماده نانوساختار، به هر ماده ای که حداقل یکی از ابعاد آن در مقیاس نانو متری( زیر 100 نانو متر) باشد اطلاق می شود. این تعریف به وضوح انواع بسیار زیادی از ساختارها، اعم از ساخته دست بشر یا طبیعت را شامل می شود. به طور کلی در یک تقسیم بندی عمومی، محصولات نانو مواد را می توان به صورت های مختلف دسته بندی کرد خود از جمله 1) فیلم های نانویی لایه نازک، نشانده شده بر روی سطح یک زیر پایه برای کاربردهای عمدتاً الکترونیکی،2) نانو پوشش های حفاظتی برای افزایش مقاومت در مقابل خوردگی، افزایش سختی سطوح و حفاظت در مقابل عوامل مخرب محیطی،3) نانو ذرات به عنوان پیش سازنده و یا اصلاح ساز پدیده های فیزیکی و شیمیایی یا فرآیندهای بیولوژیکی با کاربردهای مختلف
4) نانو لوله ها با خواص مکانیکی، الکتریکی، اپتیکی برجسته 5) نانو خوشه ها.
فصل اول : آشنایی با آلیاژ Monel و تاریخچه آن
1) فناوری نانو چیست ؟2
2) مروری بر نانو مواد و دسته بندی آنها :3
2-1) نانو ذرات :4
3) آلیاژ Monel:5
3-1)آلیاژ400 Monel:6
3-2)آلیاژ Monel k-500 :7
3-3)آلیاژ Monel R-405:10
جدول ترکیبات شیمیایی آلیاژهای Monel:11
4)تاریخچه:11
4-1)تاریخچه مکانوشیمی :11
4-2)تاریخچه آلیاژسازی مکانیکی:13
هدف :14
فصل دوم: آلیاژ سازی مکانیکی و مکانوشیمی
1)آشنایی با تولید نانو ذرات به روش آسیاب گلوله ای :16
2)فرآیند تولید پودر:16
3)آلیاژ سازی مکانیکی :16
4)همگن سازی17
5)انواع آسیاب :17
5-1) آسیاب گلوله ای سیاره ای :17
فهرست
عنوانصفحه
5-2)آسیاب ارتعاشی :18
5-3)آسیاب غلتشی :18
5-4)آسیاب شافتی :18
5-5)آسیاب مغناطیسی:18
6)آسیاب گلوله ای سیاره ای(ماهواره ای) :20
7)روش های جدید در آسیابکاری:22
8)مشخصات پودر مواد اولیه :23
9)ویژگی های روش آلیاژسازی مکانیکی (MA) :23
10)کاربرد های کلی روش آلیاژسازی مکانیکی (MA):23
11)کاربرد های اختصاصی روش آلیاژسازی مکانیکی (MA):24
12)پارامتر های موثر25
12-1)نوع آسیاب25
12-2)اندازه و توزیع اندازه گلوله های آسیاب:26
12-3) نسبت وزنی گلوله به پودر27
12-4) جنس آسیاب28
12-5) مدت آسیاب28
12-6)میزان پرشدن محفظه28
12-7)اتمسفر درون محفظه29
12-8) دمای آسیاب29
12-9) مواد کنترلی : PCA30
فهرست
عنوانصفحه
13)فرآیند های شیمیایی-مکانیکی:32
14)کاهش مکانیکی شیمیایی:33
14-1)کالکوسین Cu2S :34
فصل سوم: روش های نوین آنالیز مواد
1) XRD (پراش اشعه ایکس) :38
2) SEM (میکروسکوپ اسکن الکترونی) :50
فصل چهارم : مروری بر منابع
مقاله اول:مطالعه ای بر روی تکامل میکروساختاری پودرهای Al-25 At. Pct V-12.5 At. pct M (مس، نیکل، منگنز) توسط آسیاب گلوله ای سیاره ای
1)مقدمه56
2)آزمایشات:57
3) نتایج و مباحث:58
الف) سیستم دو مدلی AL-V :58
ب ) سیستمهای سه گانه Al-V-M (M = Cu, Ni, Mn) :62
ج) آنالیزهای حرارتی:64
4) نتیجه گیری :69
مقاله دوم : آلیاژ سازی مکانیکی پودرهای مس-نیکل-آهن(Monel)
1)مقدمه :70
2)آزمایشات :71
2-1) آنالیز شیمیایی پودر آسیاب شده :74
فهرست
عنوانصفحه
2-2) ساختار پودرهای آسیاب شده:75
2-3) تجزیه اسپینودال:78
2-4) عملیات گرمایی پودرهای آسیاب شده :78
3)نتیجه گیری :80
مقاله سوم: فازهای نانوکریستالین در سیستم هایCu-Ni, Cu-Zn و Ni-AIتوسط آلیاژسازی مکانیکی
1)مقدمه :80
2)آزمایشات :81
3) نتایج و مباحث :81
4)نتیجه گیری :83
مقاله چهارم: مقاومت مغناطیسی قوی آلیاژهای کبالت – نیکل - مس(Monel) تولید شده توسط آلیاژسازی مکانیکی
1)مقدمه :84
2) روش تجربی :85
3) نتایج و بحث :86
4) نتیجه گیری :94
مقاله پنجم: مکانیزم آلیاژزنی مکانیکی در سیستم های مس-روی و آلومینیوم-نیکل
1) مقدمه :95
2)آزمایشات :96
3) نتایج :96
الف) سنتز آلومینیدهای نیکل توسط MA :96
ب )پدیده اختلاط :100
ب-1) سیستم Ni-Al:100
فهرست
عنوانصفحه
ب-2) سیستم مس- روی :101
4) مباحث (تشکیل فاز در طول MA) :103
5) مکانیزم آلیاژسازی :105
6) نتیجه گیری :107
جمع بندی نهایی :107
منابع و ماخذ :109
شامل 125 صفحه فایل word
فولاد های کربنی
تأثیر عناصر آلیاژی
کاربرد فولادهای کربنی ساده
ساختار میکروسکوپی و خواص مکانیکی فولادهای کربنی
ساختار میکروسکوپی فولاد 2% و خواص مکانیکی آن
ساختارهای میکروسکوپی فولاد 0.64% کربن
فولادهای کم آلیاژ
تأثیر عناصر آلیاژی روی ساختارهای مختلف آهن
تأثیر عناصر آلیاژی روی خواص فریت
مقاومت در مقابل خوردگی فولادهای ریختگی کمآلیاژ
ساختار میکروسکوپی
ترکیب شیمیایی
تعداد 50 اسلاید
ی میکروسکوپی فولاد 0.64% کربن
سازگارکننده ها برای آلیاژهای پلیمری
کاربرد آلیاژهای پلیمری به دلیل ارائه موازنه ای مطلوب از خواص فیزیکی و شیمیایی همچنان به رشد سریع خود ادامه می دهد. سازگارکننده ها مکانیسمی جهت اختلاط این پلیمرهای غیر قابل امتزاج فراهم می آوردند. در این مقاله به روند اخیر استفاده از سازگارکننده ها برای آلیاژهای پلیمری نگاهی می اندازیم
استفاده از آلیاژهای پلیمری و به تبع آن سازگارکننده ها طبق پیش بینی کارشناسان، همچنان به رشد خود ادامه خواهد داد. بازار سازگارکننده ها، بدون در نظر گرفتن آن میزان که در بازیافت استفاده می شود، در حدود 6/13 میلیون کیلوگرم (30 میلیون پوند) در سال 2000 تخمین زده شده است و انتظار می رود تا با سرعت رشد سالانه % 4/5 در سال 2005 به 6/18 میلیون کیلوگرم (40 میلیون پوند) برسد. کمپانی ارتباطات تجاری (BCC) که یک کمپانی آمریکایی است این مطلب را در گزارش سال 2001 خود تحت عنوان "بهینه سازی پلیمر پس از پلیمریزاسیون" بیان کرده است. دو عامل خواص و قیمت، رشد آلیاژها را تضمین میکنند. آلیاژهای پلیمری جهت حصول موازنه مطلوب میان خواص فیزیکی و شیمیایی به طور وسیعی استفاده می شوند. گرایش به پلیمرهای با نقاط ذوب بالاتر و پایداری حرارتی بهتر منجر به کاربرد بیشتر آلیاژهای پلیمری شده است که برای بهبود این پلیمرها که نوعا شکننده تر هستند، به کار گرفته می شوند
تمایل دیگر، آلیاژ سازی سه ماده یا بیشتر با یکدیگر می باشد که عمدتاً در اجزای قالب گیری شده محصول مورد استفاده مصرف کننده به کار می روند، که از آن جمله می توان به لاستیک های با زیر دست نرم بر روی مسواک ها یا تیغ ها اشاره نمود. اجزای قالب گیری شده یک محصول از مخلوط پیچیده ای از پلیمرها تشکیل می شوند که خواص فیزیکی مطلوب به همراه چسبندگی به زمینه را دارا می باشند. سازگارکننده ها در به دست آوردن این آلیاژها نقش کلیدی دارند
صنعت پلاستیک به طور مداوم به دنبال کاهش در هزینه ها می باشد. در برخی موارد که یک پلیمر گران جهت کاربرد مشخصی مورد نظر می باشد، آلیاژ سازی با یک پلیمر ارزان تر با یک پرکننده، با استفاده از سازگارکننده یا عامل اتصال (Coupling Agent) مربوط، هزینه ها را کاهش خواهد داد. راه حل دیگر اصلاح یک پلیمر ارزان مانند pp با استفاده از مواد افزودنی یا آلیاژسازی می باشد به طوری که بتواند با مواد بهتر از لحاظ خواص رقابت کند.
چگونگی عملکرد سازگارکننده ها
سازگارکننده ها جهت تهیه آلیاژ از پلیمرهای غیر قابل امتزاج و خلق یک مخلوط همگون به کار می روند. مواد ناسازگار، مانند آب و روغن، هنگام اختلاط دو فازی می شوند. یک سازگارکننده مانند یک عامل سطح فعال عمل کرده و کشش بین سطحی دو پلیمر ناسازگار را کاهش داده و امکان تهیه آلیاژ از آن ها را فراهم می آورد
هر چند که آلیاژ کماکان دو فازی است اما سازگارکننده، اختلاط و پایداری دو فاز را تا حدی که آلیاژ به مثابه حالت امتزاج پذیر عمل کند، ممکن می سازد. سازگار کننده نوعاً شامل دو بخش است به طوری که هر بخش می تواند با یکی از اجزای آلیاژ بر همکنش داشته باشد، سازگارکننده های غیر واکنشی پیوندی تشکیل نمی دهند اما عموماً با یکی از اجزا آلیاژ امتزاج پذیر می باشند.
سازگارکننده ها نقش مهمی در خلق انواع مختلف آلیاژ داشته و به آمیزه سازان نیز تا حدودی آزادی عملکرد در جهت برآورد نیازهای مشخص می دهند. آلیاژهای پلیمری عموماً خواص ضربه یا خمشی، مقاومت شیمیایی، شکل پذیری حرارتی و قابلیت چاپ را تغییر می دهند، در برخی موارد بعضی از خواص آلیاژ سازگار شده از هر یک از اجزا به تنهایی پیشی می گیرد.
سازگارکننده های *** از شرکت Crompton را می توان جهت تهیه ترکیبات پلی پروپلین با کارکرد بهینه، همچنین آلیاژهای پلی پروپلین یا بسیاری از گرما نرم های مهندسی مختلف به کار گرفت. جریان پذیری بهتر، دانسیته پایین تر، قالب پذیری و مقاومت شیمیایی بهتر، مقاومت به پیر شدن بهتر، مقاومت به خراش بهتر، شفافیت بالا و ماندگاری رنگ بهتر به علاوه کاهش وزن برای کاربردهای ویژه از مزایای استفاده از این مواد می باشد.
سازگارکننده های مورد استفاده در بازیافت
کاربرد مهم دیگر سازگارکننده ها در بازیافت مواد پلیمری می باشد، استفاده از مواد بازیافتی در فرایند گرما نرم ها معمول است. اگر مواد ضایعاتی شامل پلیمرهای ناسازگار، مانند آنچه در ساختارهای چند لایه مشاهده می شود، باشد، جزء ناسازگار به سطح خارجی ماده اکسترود شده مهاجرت خواهد نمود. سازگارکننده ها می توانند از وقوع این پدیده جلوگیری یا میزان آن را کاهش دهند. همچنین سازگارکننده ها امکان بازیافت تکه های فیلم های چند لایه ای را که حاوی پلیمرهای با اندیس جریان کاملاً متفاوت می باشند، فراهم می آورند.
تعداد صفحات: 17