• بازدید : 50 views
  • بدون نظر
دانلود رایگان تحقیق آشنایی با آلیاژ برنز-خرید اینترنتی تحقیق آشنایی با آلیاژ برنز-دانلود رایگان مقاله آشنایی با آلیاژ برنز-تحقیق آشنایی با آلیاژ برنز
این فایل در ۱۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:
برُنز، آلیاژی از مس و قلع می‌باشد. برخی از انواع برنج‌ها برنز هم نامیده می‌شوند. بطور کلی آلیاژ CU و Sn برنز قلع و در اصطلاح عامیانه برنز نامیده می‌شود این آلیاژ در زمانهای قدیم در ایران بنام مفرغ مشهور بوده‌است 
عصر برنز یا عصر مفرغ دوره‌ای در تاریخ پیشرفت بشری‌است که در روند آن انسان‌ها بیشتر به فلزکاری دست‌یازیدند و از شیوه‌هایی برای گداختن مس و قلع و فرایند آلیاژسازی آن و قالب‌ریزی برنز بهره‌بردند. عصر برنز بخشی از سامانه سه‌دوره‌ای در زمان پیش از تاریخ جامعه انسانی‌است. دو دوره پیش و پس این دوره در سامانه یادشده عصر سنگ و عصر آهن می‌باشند. در سامانه یاد شده عصر برنز پس از دوره نوسنگی آغاز می‌گردد. ولی در بیشتر بخش‌های آفریقا که زیر صحرا جای گرفته‌اند پس از دوره نوسنگی یکراست عصر آهن آغاز می‌گردد.
خاستگاه
بر سر اینکه خاستگاه یابش برنز کجا بوده بحث‌برانگیز است. شدنی‌است که یابش برنزِ قلعی در چندجای مستقل از یکدیگر انجام‌پذیرفته‌باشد. کهنترین جایی که در آن برنز یافت شده است ایران و کشور کنونی عراق می‌باشند و در هزاره ۴ (پیش از میلاد). ولی با این همه ادعای بهره‌گیری از برنز در تایلند در هزاره پنجم پیش از میلاد هم شده‌است. برنزهای آرسنیکی در هزاره سوم پیش از زایش مسیح در آناتولی و قفقاز ساخته‌می‌شد. برخی پژوهشگران برنزهای ساخته‌شده در شمال قفقاز و وابسته به فرهنگ مایکوپ را از نیمه هزاره چهارم پیش از میلاد می‌دانند که اینگونه می‌توان اینها را کهنترین برنزهای ساخته‌شده در جهان دانست. ولی دیگر پژوهشگران این برنزها را ساخته‌شده در نیمه هزاره سوم می‌دانند.
عصر برنز در خاور نزدیک باستان
عصر برنز در خاور نزدیک به سه پاره بخش‌می‌شود:
عصر برنز آغازین‎(EBA[۱])،۳۵۰۰-۲۰۰۰ (پیش از میلاد) 
عصر برنز میانی‎(MBA[۲])،۲۰۰۰-۱۶۰۰ (پیش از میلاد) 
عصر برنز پایانی‎(LBA[۳])،۱۶۰۰-۱۲۰۰ (پیش از میلاد) 
هر یک از دوره‌های یادشده خود می‌تواند به زیررده‌هایی بخش‌شوند،برای نمونه EB I، EB II، EB III و…
متالورژی در آغاز در آناتولی در ترکیه کنونی پاگرفت. سرزمین کوهستانی آناتولی از دید دارایی کانی‌های قلع و مس بارور‌است. مس همچنین در قبرس،مصر،بیابان نقب(در اسرائیل) و ایران در کناره خلیج فارس استخراج‌می‌شد. در آن زمان مس با آرسنیک آمیخته می‌شد و هنوز هم این فرآیند در آناتولی پایدار است. از راه دریا مس را به مصر باستان و میانرودان نیز می‌بردند.
عصر برنز آغازین شاهد خیزش شهری‌سازی به سوی سازمان‌دهی دولت‌شهرها و اختراع نوشتن شد(دوره اوروک در هزاره پنجم پیش از میلاد). در عصر برنز میانه سیاست جابه‌جایی مردمان سبب تغییر نقشه خاور نزدیک گردید (آموری‌ها،هیتی‌ها،هوری‌ها،هیکسوس‌ها و شاید بنی‌اسرائیل). دوره برنز پایانی صحنه جنگ قدرت میان پادشاهی‌های نیرومند و خراجگذارانشان بود (مصر باستان،آشور،هیتی‌ها و میتانی). تماس گسترده‌ای با تمدن اژه‌ای پدید آمد که در این میان داد و ستد مس نقش مهمی بازی می‌کرد. این دوره با واژگونی گسترده‌ای -که اثر بسیاری بر خاورمیانه و مدیترانه خاوری گذاشت- به پایان رسید.
با به پایان رسیدن این دوره عصر آهن در ۱۲۰۰ پیش از میلاد مسیح در آناتولی آغاز گشت،جایی که پیش از آن عصر برنز واپسین را پشت سر گذاشته‌بود. گذار به عصر آهن سبب تحول‌های گسترده‌ای در خاور نزدیک بود

.
عصر برنز در هند
آغاز عصر برنز در شبه‌قاره هند هم‌زمان با آغاز تمدن دره سند در ۳۳۰۰ (پیش از میلاد) می‌باشد. باشندگان دره سند به شیوه‌هایی پیشرفته در متالورژی و فرآوری مس،برنز،قلع و سرب دست‌یافته‌بودند.
عصر برنز در آسیای خاوری
چین
اثرهای برنزی ساخته‌شده در چین وابسته به فرهنگ ماجی‌یائو(۳۱۰۰-۲۷۰۰ (پیش از میلاد)) از دل خاک بیرون‌کشیده‌شده‌است. با این همه آغاز عصر برنز را در چین از ۲۱۰۰ (پیش از میلاد) هم‌زمان با دودمان شیا می‌دانند.
آسیای جنوب شرقی
اثرهای برنزی به دست‌آمده از بان‌چیانگ در تایلند را وابسته به ۲۱۰۰ (پیش از میلاد) می‌دانند.
شبه‌جزیره کره
در شبه‌جزیره کره در میانه دوره سفال‌گری مومون رفته‌رفته از برنز در ساخت ابزار سود برده شده‌است(تاریخ گمانه زنی‌شده:۷۰۰ تا ۶۰۰ پیش از زایش عیسا).
جنگ‌افزار و زیورهایی از عصر برنز
عصر برنزآغازین در اروپای مرکزی در فرهنگ اونه‌تیس در ۱۸۰۰ تا ۱۶۰۰ (پیش از میلاد) بود که فرهنگ یادشده خود به زیرشاخه‌هایی بخش می‌شد. در عصر برنز میانی در ۱۶۰۰ تا ۱۲۰۰ (پیش از میلاد) فرهنگ تومولوس جایگزین فرهنگ پیشین شد و ویژگی این فرهنگ در به خاک‌سپاری مردگان بود. در خاور عصر برنز آغازین همدوره با فرهنگ ماکو در مجارستان بود که فرهنگ یادشده در آینده جای خود را به فرهنگ‌های اوتومانی و گیولاوارساند داد.
عصر برنز پایانی همدوره با فرهنگ سفال‌میدانی (۱۳۰۰-۷۰۰ (پیش از میلاد)) دارای ویژگی سوزاندن مرده‌هاست. این دربرگیرنده فرهنگ لوزاتیایی در خاور آلمان و لهستان در بازه زمانی ۱۳۰۰ تا ۵۰۰ (پیش از میلاد) می‌باشد. این فرهنگ تا عصر آهن پایدار بود. عصر برنز میانی در اروپای مرکزی جای خود را به عصر آهن و فرهنگ هالشتات داد (۷۰۰-۴۵۰ (پیش از میلاد)).
اروپای شمالی
در شمال آلمان،دانمارک،سوئد و نروژ در عصر برنز اثرهای برجسته و زیبایی ساخته شدند. برخی زبانشناسان بر این باورند که زبان نیاهندواروپایی در نزدیک ۲۰۰۰ (پیش از میلاد) -در جایی که درآینده نیاکان ژرمن‌زبانان جاگیر شدند- پدید آمد.
بریتانیا و ایرلند
برای بریتانیا عصر برنز در بازه ۲۱۰۰-۷۰۰ (پیش از میلاد) طرح‌می‌شود. در این زمان مردمانی از بخش قاره‌ای اروپا به این جزیره کوچیدند. پژوهش‌های پیشرفته تازه بر روی پیکرهایی که در نزدیکی استون‌هنج یافت ‌شده‌اند نشان داد که دست کم کوچندگانی از سوئیس کنونی در میان آنها بوده‌اند. دگرش‌های رفتاری و فرهنگی میان مردمان سفال‌جامی با مردمان دوره نوسنگی آشکار است.
در ایرلند عصر برنز از نزدیک به ۲۰۰۰ پیش از زایش آغاز می‌گردد و آن زمانی است که برنز برای ساخت‌ تبرهای پهنی از گونه بولی‌بگ ساخته‌شد. دوره پیش از این دوره را عصر مس می‌دانند که نشانه های آن ساخت ابزار مسی مانند تبرهای پهن،خنجر،تبرزین و درفش می‌باشد.
قاره آمریکا
منطقه آند
عصر برنز در آند آمریکای جنوبی از ۹۰۰ (پیش از میلاد) آغاز می‌شود. در این زمان هنرمندان فرهنگ چاوین آموختند که چگونه آلیاژ برنز را به دست آورند. نخستین ساخته‌های آنها نیز ابزاری چون تبر،خنجر و ابزارهای کشاورزی بود.
  • بازدید : 55 views
  • بدون نظر

دانلود رایگان تحقیق تیتانیوم-خرید اینترنتی تحقیق تیتانیوم-دانلود رایگان مقاله تیتانیوم-تحقیق تیتانیوم

این فایل در ۷۴صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

تيتانيوم خالص داراي استحكام كمي بوده كه استحكام آن برابر ۲۱۶ نيوتن بر ميلي‌مترمربع و درصد ازدياد نسبي طول آن برابر ۵۰ مي‌باشد. تيتانيوم تجارتي بعلت داشتن عناصر آلياژي استحكامي برابر ۷۰۰ نيوتن بر ميلي‌متر مربع را دارا مي‌باشد و نقطه ذوب آن ۱۷۲۵ درجه سانتي‌گراد و مقاومت به خوردگي آن نيز عالي است. وقتي تيتانيوم خالص از مذاب تبديل به جامد مي‌گردد از ۱۷۲۵ درجه سانتي‌گراد داراي ساختار كريستالي از نوع مكعب مركزدار B.C.C مي‌باشد كه آنرا تيتانيوم   يا فاز   مي‌نامند و از ۸۸۲ درجه سانتي‌گراد تا درجه حرارت محيط كه سرد مي‌شود داراي ساختار كريستالي از نوع H.C.P بوده كه بنام فاز   يا تيتانيوم   مي‌باشد. در هنگام گرم شدن از درجه حرارت محيط تا C O 882 تيتانيوم داراي فاز   و از C O 882 تا C O 1725 فاز   بوده، به اين جهت اين فلز را آلتروپ مي‌نامند.تيتانيوم فلزيست غيرمغناطيسي با قابليت كشش بسيار عالي و ساختار B.C.C. ديگر خواص فيزيكي- مكانيكي و متالورژيكي تيتانيوم به قرار زير است.

حضور عناصر آلياژي از قبيل اكسيژن، نيتروژن، آلومينيوم و كربن، به همراه تغيير درجه حرارت، در تيتانيوم تغيير ساختار كريستالي ايجاد مي‌كند. ساختار كريستالي تيتانيوم در دماي اتاق تا حدود C O 882 به صورت (C.P.H) H.C.P است اما از اين درجه حرارت به بالا، ساختار BCC تغيير شكل مي‌دهد. همان‌طوري كه گفته شد، وجود عناصري مثل اكسيژن، نيتروژن، آلومينيوم و كربن، درجه حرارت اين استحالة فازي را افزايش مي‌دهد و همچنين سختي و استحكام آلياژ تيتانيوم را افزايش و انعطاف‌پذيري آن را كاهش مي‌دهد.

۱-۱- آلياژهاي تيتانيوم:
برحسب ساختار كريستالي كه هر آلياژ تيتانيوم در دماي محيط پيدا مي‌كند، اين آلياژها را به چهار گروه تقسيم مي‌كند:
۱) آلياژهاي  ، ۲)  ، ۳)  –  و ۴) تيتانيوم خالص تجاري با ساختمان كريستالي H.C.P 
آلياژهاي تيتانيوم قابليت ماشين‌كاري و چكش كاري خوبي دارد و در برابر حرارت عكس‌العمل نشان داده و در مقابل زنگ‌زدگي مقاوم مي‌باشد. البته اين وضعيت در درجه حرارت معمولي فوق‌العاده بالاست و حقيقتاً آنها در برابر هوازدگي محفوظ هستند و همچنين در محيطهاي دريائي و صنعتي جدول شماره ۱-۱ نشان‌دهندة چندين نوع از آلياژها با مشخصات و بكارگيري خاص آنها مي‌باشد.
آلياژهاي آلفا آلياژهاي تك فازي هستند كه در دماي محيط داراي ساختار H.C.P بوده و ساختمان آنها با ساختمان تيتانيوم خالص يكسان است. اين آلياژها معمولاً داراي مقاديري آلومينيوم هستند. خصوصيات ويژة آلياژهاي آلفاي تيتانيوم، استحكام، سختي و مقاومت به خوردگي آنها به ويژه در فاصلة حرارتي C O 315 تا C O  595 است. آلياژهاي مهم آلفا عبارتند از:
Sn 5/2- Al 5- Ti، Mo 2- Zr 4- Sn 5/2- Al 6- Ti، V 1- Mo 1- Al 8- Ti و Mo 1- Ta 1- Cb 2- Al 6- Ti و Mo 2- Zr 2- Sn 5- Al 5- Ti. شكل (۱-۱) نمودار فازي تيتانيوم- آلومينيوم را نشان مي‌دهد. اين آلياژها، اغلب داراي قابليت جوش‌پذيري خوبي هستند. مقدار آلومينيوم موجود در اين آلياژها حداكثر ۶% بوده و گاهي تا ۵/۲ قلع نيز همراه دارد. آلياژهاي فاز واحد   كه داراي آلومينيوم است مي‌توانند از طريق كارهاي سرد، استحكام پيدا كنند و معمولاً در وضعيت آنيل شده قابل جوشكاري‌اند.

  • بازدید : 51 views
  • بدون نظر

دانلود رایگان تحقیق سازگاركننده ها براي آلياژهاي پليمري-خرید اینترنتی تحقیق سازگاركننده ها براي آلياژهاي پليمري-دانلود رایگان مقاله سازگاركننده ها براي آلياژهاي پليمري-تحقیق سازگاركننده ها براي آلياژهاي پليمري

این فایل در ۱۶صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

  • بازدید : 37 views
  • بدون نظر


دانلود کمک پایان نامه آلیاژهای حافظه دار(SMA)

تعداد صفحات: ۳۴  حجم فایل:۲,۹۷ MB نوع فایل :power point



خرید و دانلود پاورپوینت کمک پایان نامه ی کارشناسی ارشد رشته ی مهندسی مواد ” آلیاژهای حافظه دار(SMA)”



دانلود کمک پایان نامه آلیاژهای حافظه دار(SMA)

تعداد صفحات: ۳۴  حجم فایل:۲,۹۷ MB نوع فایل :power point



خرید و دانلود پاورپوینت کمک پایان نامه ی کارشناسی ارشد رشته ی مهندسی مواد ” آلیاژهای حافظه دار(SMA)”


توضیحات:


آلیاژهای حافظه دار گروه جدیدی از مواد هستند که اگر با ترکیب شیمیایی مشخّص تحت عملیات حرارتی مناسبی قرار گیرند ، توانایی بازگشت به شکل یا اندازه از قبل تعیین شده را از خود نشان می دهند.

در واقع آلياژهاي حافظه داراین توانایی را دارند كه اگر آنها را تا بالای دمای ویژه ای گرم كنیم ، قادر به بازیابی شكل اولیه خود خواهند بود.

همچنین این مواد قابلیت تبدیل انرژی گرمایی (الکتریکی) را به انرژی مکانیکی دارند واگر گرم وسرد کردن این آلیاژها با جریان الکتریکی کنترل شود؛ میتوان حرکتهای سیکلی با قابلیت تکرار در دفعات متوالی ایجاد کرد.

آلياژهاي حافظه دار دو مشخصه بي همتا از خود نشان مي دهند :

۱: Shape Memory Effect (رفتار حافظه اي)

۲: Pseudoelastic Behavior (رفتار شبه الاستيك)


  • بازدید : 59 views
  • بدون نظر
این فایل در ۶۸صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

بسیاری از فن آوریهای نوین به موادی نیاز دارند که ترکیب غیر معمولی از خواص را با آلیاژهای فلزی ، سرامیکی و پلیمرهای معمولی حاصل نمی آید بدست می دهد . به عنوان نمونه مواد مورد نیاز درسفینه های فضائی ، زیر دریائی ها و کاربردهای حمل و نقل از این قبیل است که باید در عین چگالی کم ، استحکام سفتی و مقاومت به سایش و ضربه نیز وجود داشته باشد .از اينرو نياز به مواد 
جديدي به نام كامپوزيت ميباشد. کامپوزیت عبارت است از هر ماده چند فازی که سهم برای بدست آوردن مواد با استحکام و به ویژه استحکام به وزن بالا، می توان رشته هایی با مدول کشسانی و استحکام بالا را در یک زمینه فلزی یا پلیمری قرار داد. در کامپوزیت ها که مواد مرکب هم نامیده می شوند
فاز زمینه که پیوسته است وفاز دیگر که غالبا فاز پراکنده است تقويت كننده گفته ميشود . خواص کامپوزیت به خواص فازهای تشکیل دهنده آن ، مقادیر آنها و هندسه فاز پراکنده شده وا بسته است . منظور از هندسه فاز پراکنده شده ، شکل و اندازه ذرات ، نحوه توزیع و جهت آنهاست .
۱-۱-ساختمان کامپوزیت ها:
کامپوزیت ها از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند: ۱)الیاف یا تارها. ۲)پرکننده یا ماتریس. ۳)چسب. معمولاً ماتریس دارای سختی و استحکام کمتری نسبت به ا لیاف می باشند، ولی اختلاط الیاف و ماتریس باعث تشکیل محصولی می شود که دانسیته کمی داشته ودر عین حال از استحکام فشاری و کششی بالایی برخوردار می باشد. مانند مواد اپوکسی مثل نارمکو((Narmco2387  که دارای دانسیته  / lb044/0، استحكام فشاری  / lb23000 و استحكام کششی  / lb4200 است.
۱-۱-۱-رشته ها:
هر چه قطررشته کوچکتر باشد ، رشته مستحکم تر ازماده زمینه خواهد بود.موادی که بعنوان رشته های تقویت کننده بکارمیرود استحکام کششی بالایی دارند.براساس قطر و مشخصه رشته ها به ۳ دسته تقسیم می شوند:ویسکرها،رشته ها وسیم ها.ویسکرها تک بلورهای بسیارنازکی هستند که نسبت طول به قطرآنهافوق العاده زیاداست.آنها مستحکم ترین موادی هستندکه شناخته شده اند. مواد ویسکری شامل گرافیت ، کاربید سیلیسیم، نیترید سیلیسیم و اکسید آلومینیم است. 

۱-۱-۲-فاز زمینه: 
فاززمینه کامپوزیت های رشته ای میتواند فلز ، پلیمر یا سرامیک باشد. معمولا ازفلزات یا پلیمرها به عنوان ماده زمینه استفاده میشود،زیراانعطاف پذیری مطلوبی دارند.درکامپوزیت های زمینه سرامیکی جز تقویت کننده برای بهبود چقرمگی شکست استفاده می شود . در انتخاب ترکیب زمینه – رشته ، مهمترین عامل استحکام پیوند است . 

۱-۲- انواع کامپوزیت ها:
کامپوزیت ها را مي توان بر اساس شكل تقويت كننده،نوع تقويت كننده وفاز زمينه دسته بندي كرد.دسته بندي بر اساس شكل تقويت كننده شامل سه دسته است: ۱)کامپوزیت با الياف تصادفی. ۲) کامپوزیت لايه ای. ۳) کامپوزیت ذره ای.وبر اساس فاز زمينه به سه دسته عمده تقسيم ميشود:۱)زمينه پليمري،۲)زمينه فلزي،۳)زمينه سراميكي،
درابتدا درمورد شكل الياف توضيح داده ميشود:
۱-۲-۱- کامپوزیت با الياف تصادفی:
از لحاظ تکنولوژیکی ، مهمترین کامپوزیتها آنهايي هستندکه فازپراکنده شده در آنهابه شکل رشته است.کامپوزیتهای رشته ایی تقویت شده استحکام ویا سفتی بالائی دارند. خواص مکانیکی این کامپوزیت ها به خواص رشته و میزان نیروی منتقل شده به رشته از سوی فاز زمینه بستگی دارد .بنابراین طول بحراني رشته در استحكام كامپوزيت نقش دارد.این مواد دارای استحکام و سختی بالاتری نسبت به سایراشکال کامپوزیت ها هستند، که ازکاهش نقایص کریستالی و جهت یافتگی کریستال ها در جهت طول آنها ناشی میشود. این حالت ساده ترین شکل مواد کامپوزیت است که در آن تعیین دقیق خواص ممکن نمی باشد.
۱-۲-۲- کامپوزیت لايه ای:
در این مواد که حداقل شامل دو ماده مختلف می باشند، لایه ها طوری روی هم قرار داده می شوند که استحکام لازم را درجهت مورد نظرایجاد کنند. مانند مواد ساخته شده از دو لایه فلز با ضریب انبساط حرارتی مختلف، فلزات روکش دار، لایه های شیشه- پلاستیک که در آنها شیشه سختی لازم را برای پلاستیک و پلاستیک انعطاف پذیری لازم را برای شیشه تأمین می کند.
۱-۲-۲-۱- انواع کامپوزیت های لایه ای:
۱)تک لایه : در این کامپوزیت ها، در یک صفحه الیاف در یک جهت قرار داشته و می توان آنها را در جهت دیگر تقویت کرد. الیاف معمولاً بدلیل داشتن سختی و مدول الاستیسیته بالا در جهت اعمال بار قرار داده می شود و ماتریس باعث توزیع مناسب بار می شود.
۲)چند لایه: در این کامپوزیت ها نیروهای اعمالی به یک صفحه، می توانند در جهات مختلف وارد شود و لایه ها را با زوایای مختلف برای دستیابی به سختی مناسب در کنار یکدیگر قرار می دهند.
۳)صفحات مختلط(هیبرید): در این کامپوزیت ها علاوه بر داشتن لایه ها با جهات مختلف، جنس لایه ها هم متفاوت است. در اینجا استفاده از مواد مناسب، به عملکرد سازه های مختلف در مقابل
نیروهای مکانیکی و عوامل محیطی بستگی دارد.
۱-۲-۳- کامپوزیت ذره ای:
این مواد شامل یک ماتریس و یک ماده دیگری که در آن به شکل ذرات کوچک توزیع شده اند،  
می با شند. فاز پراکنده شده در کامپوزیت های تقویت شده با ذرات هم محور و همسواست ، یعنی ذرات تقریبا در همه جهات همسو هستند. دو زیر دسته این نوع کامپوزیت ها عبارتند از : کامپوزیت های درشت ذره و مستحکم شده به وسیله پراکندگی ذرات .تفاوت این دو گروه به مکانیزم مستحکم شدن یا تقویت شدن بستگی دارد واژه درشت بدین جهت استفاده می شود که نشان دهد فعل و انفعال بین ذره – زمینه نمی تواند در مقیاس اتمی یا مولکولی صورت گیرد ومکانیک محیط های پیوسته استفاده می شود . در بیشتر این نوع کامپوزیت ها ، فاز پراکنده سخت تر وسفت تر از زمینه است این ذرات تقویت شده٬ جابجائی و حرکت فاز زمینه را در مجاور خود مهار ومتوقف می کنند. اساسا زمینه ، مقداری از تنش اعمال شده را به ذرات منقل می کند . میزان تقویت شدن یا بهبود رفتار مکانیکی به استحکام پیوند در فصل مشترک زمینه – ذره بستگی دار د . کامپوزیت های ذره ای به صورت های  زیر هستند:
۱)غیر فلز در غیر فلز.
۲)فلز در غیر فلز.
۳)غیر فلز در فلز.
۴)فلز در فلز.
۱-۲-۴- کامپوزیت های زمینه پلیمری 
کامپوزیتهای زمینه پلیمری از یک رزین پلیمری پلاستيك تقويت شده مولكول درشت به عنوان زمينه تشكيل شده است،. از ویژگیهای این دسته از کامپوزیت ها ، کاربرد متنوع و گسترده ، خواص خوب در دمای محیط ، سهولت ساخت و هزینه کم است . . این نوع کامپوزیت هابراساس  بر اساس نوع تقویت شدن به شیشه ایی ، کربنی و آرامید تقسیم می شوند. کامپوزیت های پلیمری رشته پلیمری رشته شیشه ای شامل رشته های شیشه ایی پیوسته یا ناپیوسته در زمینه است در آینده بجای شیشه بیشتر از کربن به عنوان رشته تقویت کننده دركامپوزيت هاي پليمري استفاده خواهد شد،چون رشته هاي كربني بيشترين استحكام ويژه ومدول ويژه را در ميان رشته هاي تقويت كننده دارا است. در کامپوزیت های زمینه پلیمری ، غیر از سه نوع رشته تقویت کننده شیشه اي،كربني ،آراميد ،گاه از بور ،كاربيد سيليسيوم واكسيد آلومينيومدر حد محدودي استفاده ميشود.
۱-۲-۵- کامپوزیت های زمینه فلزی
در کامپوزیت های زمینه فلزی زمینه عبارت است از یک فلز انعطاف پذیر . برتری های این نوع کامپوزیت نسبت به کامپوزیت های زمینه پلیمری شاکل دمای عملکرد بالاتر ، شعله پذیر نبودن و مقاومت بیشتر در برابر تهاجم
سیالات آلی است . البته هزینه آنها بیشتر و در نتیجه استفاده از آنها محدود تر است . 
از سوپر آلیاژها ، آلیاژهای آلومنییم و منیزیم ، تیتانیم و مس به عنوان مواد زمینه استفاده می شود . موادتقویت کنند ه ممکن است به شکل ذرات ، رشته های پیوسته و ناپیوسته و یا ویسکرها باشند که ۱۰ الی ۶۰% حجمی کامپوزیت را تشکیل می دهد رشته های پیوسته شامل کربن ، کاربید سیلیسیم ، بور ، آلومینا و فلزات دیر گداز است رشته های ناپیوسته از ذرات همین مواد تشکیل می شوند از یک جهت می توان سرمت ها را جز این ( MMC) ها قرار دارد .
خودرو سازان اخیرا در محصولات خود شروع به استفاده از کامپوزیتهای زمینه فلزی کرده اند به عنوان نمونه برخی قطعات موتور از زمینه آلیاژهای آلومینیم تقویت شده با رشته های آلومینا و کربن تولید شده که سبک وزن تر هستند و مقاومت آنها در برابر سایش و اعوجاج حرارتی بیشتر است استفاده از این نوع کامپوزیت ها در محورهای محرک که سرعت چرخش بالاتر و میزان کمتر سرو صدای ناشی از ارتعاش را به همرا دارد صورت گرفته است . صنایع هوا فضا نیز از این نوع کامپوزیت ها بهره می برد له عنوان نمونه در قطعات تلسکوپ فضائی هابل از رشته های گرافیتی پیوسته استفاده شده است .
۱-۲-۶-کامپوزیت های زمینه سرامیکی 
بدلیل مقاومت آلی در برابر اکسایش در دمای بالا ، با وجود احتمال شکست ترد ، بهترین گزینه برای استفاده در دمای بالا و تنش های شدید ميباشند . به ویژه در قطعات موتور خودرو و توربین های گازی هواپیما . چرمگی شکست این کامپوزیت ها معمول است در حالی که در اغلب فلزات ۱۵ است . چقرمگی شکست نسل جدید و توسعه یافته کامپوزیت های زمینه سرامیکی که بصورت ذزه ای، رشته ای یا ویسکری از مواد سرامیکی است بهبود یافته وبه ۶ رسیده است . این بدان دلیل است که ترکی که در زمینه توسط ذرات ، رشته ها یا ویسکرها ايجاد ميشود، نه تنها اشاعه نمی یابد بلکه از اشاعه آن ممانعت به عمل مِی آید،به این امرکمک می کند.
کامپوزیت های زمینه سرامیکی را با روش های پرسکاری گرم ، پرسکاری ایزوستاتیک گرم وزینتر کردن فاز مذاب تولید می کنند، آلومینا های تقویت شده با ویسکرهای SiC به عنوان ابزار برش در ماشین کاری آلیاژهای فلزی سخت استفاده می شود. 
سراميك¬هاي پيشرفته داراي ويژگي¬هاي مطلوبي مانند سختي، استحكام بالا، تحمل دماهاي بالا، خنثايي شيميايي، مقاومت در برابر فرسايش و چگالي كم هستند. ولي در برابر بارهاي كششي و ضربه ضعيف¬ هستند و بر خلاف فلزات، از خود انعطاف¬پذيري نشان نمي¬دهند و مستعد شكست تحت بارهاي مكانيكي و شوك حرارتي هستند. در مقايسه¬اي بين سراميك¬ها و ديگر مواد ، بايد گفت كه سراميك¬ها تنها گروهي از مواد هستند كه در دماهاي بالا قابل استفاده¬اند و داراي سختي، استحكام و مدول الاستيك بالاتري از فلزات و پليمرها مي¬باشند. همچنين چگالي، ضريب انبساط حرارتي و هدايت الكتريكي و حرارتي كمي دارند. به ويژه چگالي و انبساط حرارتي كم سراميك¬ها اهميت زيادي در اغلب كاربردها دارد. كه اگر چه نسبت مدول الاستيسيتة تقويت‌كننده و زمينه در كامپوزيت¬هاي زمينه فلزي و پلميري عموماً بين ۱۰ و ۱۰۰ است ولي براي كامپوزيت زمينه سراميكي، اين نسبت معمولاً برابر يك يا كمتر از آن است. نسبت مدول بالا در كامپوزيت¬هاي زمينه فلزي و پليمري، سبب انتقال موثر بار از زمينه به تقويت¬كننده مي¬شود. در حالي كه در يك كامپوزيت سراميكي، زمينه و تقويت¬كننده در توانايي تحمل بار اختلاف زيادي ندارد؛ به اين معنا كه هدف از ساخت كامپوزيت سراميكي، افزايش استحكام نيست. مگر آن¬هايي كه زمينة آنها مدول الاستيسيتة كمي دارند. ازحوزه¬هاي مهم در تهيه كامپوزيت¬هاي زمينه سراميكي انواع گوناگون شيشه، شيشه‌سراميك¬ها و سراميك-هايي همچون كربن، كاربيدسيليسيوم، نيتريدسيليسيوم، آلومينات¬ها و اكسيدها. تقويت¬كنندهاي مورد استفاده عبارتند از كاربيدها، بوريدها، نيتريدها و كربن.
 كامپوزيت¬هاي زمينه سراميكي تنها كامپوزيت¬هايي هستند كه بالاي ۹۰۰ درجة سانتيگراد استحكام خود را حفظ مي¬كنند. عمده¬ترين كامپوزيت¬هاي زمينه سراميكي عبارتند از: كامپوزيت¬هاي كربن/كربن، كامپوزيت¬هاي آلومينا/SiCو كامپوزيت-هايي با زمينهSi3N4 يا SiC تقويت شده با الياف پيوسته SiC و كربن. 
معمولاً كاربرد كامپوزيت¬هاي سراميكي به دو دستة هوافضايي و غيرهوافضايي تقسيم مي¬شوند. در كاربردهاي هوافضايي مسالة اصلي، عملكرد كامپوزيت است. در حالي كه در كاربردهاي غير هوافضايي عامل قيمت بسيار مهم است. 
كامپوزيت¬هاي سراميكي با الياف پيوسته، عموماً داراي خواص مكانيكي ويژة بالايي هستند و مي¬توانند در كاربردهاي هوافضايي دماي بالا به كار گرفته شوند. كامپوزيت¬هاي كربن/كربن با پوشش SiC به عنوان محافظ حرارتي در شاتل¬هاي فضايي استفاده شده است و كامپوزيت¬هاي كاربيد سيليسيم/كربن مواد مناسبي براي هواپيماها هستند.
از كاربردهاي غير هوافضايي كامپوزيت¬هاي سراميكي مي¬توان به اجزاي موتورهاي دما بالا، مته و ابزار تراش، اجزاي مقاوم در برابر سايش، لوله اگزوز، نازل، لوله¬هاي مبدل گرما و غيره اشاره كرد.


۱-۳- خواص مکانیکی کامپوزیت ها:
در حالت کلی کامپوزیت ها غیر همگن و آنیزوتروپ هستند. برای مطالعه وبحث بیشتر درباره خواص مکانیکی کامپوزیت ها باید به دو جنبه اصلی آنها یعنی خواص مکانیکی ذرات و خواص مکانیکی  خود جسم پرداخته شود.
مکانیک ذرات به بررسی رفتار کامپوزیت ها در مقیاس میکروسکوپی می پردازد و خواص مکانیکی  مواد تشکیل دهنده را بررسی می کند. مکانیک جسم به بررسی رفتارکامپوزیت ها با فرض هموژن بودن می پردازد و تأثیر مواد تشکیل دهنده در خواص کامپوزیت ها را بررسی می کند.
  • بازدید : 114 views
  • بدون نظر
این فایل در ۶۸صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

بسیاری از فن آوریهای نوین به موادی نیاز دارند که ترکیب غیر معمولی از خواص را با آلیاژهای فلزی ، سرامیکی و پلیمرهای معمولی حاصل نمی آید بدست می دهد . به عنوان نمونه مواد مورد نیاز درسفینه های فضائی ، زیر دریائی ها و کاربردهای حمل و نقل از این قبیل است که باید در عین چگالی کم ، استحکام سفتی و مقاومت به سایش و ضربه نیز وجود داشته باشد .از اينرو نياز به مواد 
جديدي به نام كامپوزيت ميباشد. کامپوزیت عبارت است از هر ماده چند فازی که سهم برای بدست آوردن مواد با استحکام و به ویژه استحکام به وزن بالا، می توان رشته هایی با مدول کشسانی و استحکام بالا را در یک زمینه فلزی یا پلیمری قرار داد. در کامپوزیت ها که مواد مرکب هم نامیده می شوند، دو یا چند ماده در مقیاس ماکروسکوپی با هم ترکیب شده و خواص مورد نظر را ایجاد می کنند
فاز زمینه که پیوسته است وفاز دیگر که غالبا فاز پراکنده است تقويت كننده گفته ميشود . خواص کامپوزیت به خواص فازهای تشکیل دهنده آن ، مقادیر آنها و هندسه فاز پراکنده شده وا بسته است . منظور از هندسه فاز پراکنده شده ، شکل و اندازه ذرات ، نحوه توزیع و جهت آنهاست .
۱-۱-ساختمان کامپوزیت ها:
کامپوزیت ها از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند: ۱)الیاف یا تارها. ۲)پرکننده یا ماتریس. ۳)چسب. معمولاً ماتریس دارای سختی و استحکام کمتری نسبت به ا لیاف می باشند، ولی اختلاط الیاف و ماتریس باعث تشکیل محصولی می شود که دانسیته کمی داشته ودر عین حال از استحکام فشاری و کششی بالایی برخوردار می باشد. مانند مواد اپوکسی مثل نارمکو((Narmco2387  که دارای دانسیته  / lb044/0، استحكام فشاری  / lb23000 و استحكام کششی  / lb4200 است.
۱-۱-۱-رشته ها:
هر چه قطررشته کوچکتر باشد ، رشته مستحکم تر ازماده زمینه خواهد بود.موادی که بعنوان رشته های تقویت کننده بکارمیرود استحکام کششی بالایی دارند.براساس قطر و مشخصه رشته ها به ۳ دسته تقسیم می شوند:ویسکرها،رشته ها وسیم ها.ویسکرها تک بلورهای بسیارنازکی هستند که نسبت طول به قطرآنهافوق العاده زیاداست.آنها مستحکم ترین موادی هستندکه شناخته شده اند. مواد ویسکری شامل گرافیت ، کاربید سیلیسیم، نیترید سیلیسیم و اکسید آلومینیم است. 

۱-۱-۲-فاز زمینه: 
فاززمینه کامپوزیت های رشته ای میتواند فلز ، پلیمر یا سرامیک باشد. معمولا ازفلزات یا پلیمرها به عنوان ماده زمینه استفاده میشود،زیراانعطاف پذیری مطلوبی دارند.درکامپوزیت های زمینه سرامیکی جز تقویت کننده برای بهبود چقرمگی شکست استفاده می شود . در انتخاب ترکیب زمینه – رشته ، مهمترین عامل استحکام پیوند است . 

۱-۲- انواع کامپوزیت ها:
کامپوزیت ها را مي توان بر اساس شكل تقويت كننده،نوع تقويت كننده وفاز زمينه دسته بندي كرد.دسته بندي بر اساس شكل تقويت كننده شامل سه دسته است: ۱)کامپوزیت با الياف تصادفی. ۲) کامپوزیت لايه ای. ۳) کامپوزیت ذره ای.وبر اساس فاز زمينه به سه دسته عمده تقسيم ميشود:۱)زمينه پليمري،۲)زمينه فلزي،۳)زمينه سراميكي،
درابتدا درمورد شكل الياف توضيح داده ميشود:
۱-۲-۱- کامپوزیت با الياف تصادفی:
از لحاظ تکنولوژیکی ، مهمترین کامپوزیتها آنهايي هستندکه فازپراکنده شده در آنهابه شکل رشته است.کامپوزیتهای رشته ایی تقویت شده استحکام ویا سفتی بالائی دارند. خواص مکانیکی این کامپوزیت ها به خواص رشته و میزان نیروی منتقل شده به رشته از سوی فاز زمینه بستگی دارد .بنابراین طول بحراني رشته در استحكام كامپوزيت نقش دارد.این مواد دارای استحکام و سختی بالاتری نسبت به سایراشکال کامپوزیت ها هستند، که ازکاهش نقایص کریستالی و جهت یافتگی کریستال ها در جهت طول آنها ناشی میشود. این حالت ساده ترین شکل مواد کامپوزیت است که در آن تعیین دقیق خواص ممکن نمی باشد.
۱-۲-۲- کامپوزیت لايه ای:
در این مواد که حداقل شامل دو ماده مختلف می باشند، لایه ها طوری روی هم قرار داده می شوند که استحکام لازم را درجهت مورد نظرایجاد کنند. مانند مواد ساخته شده از دو لایه فلز با ضریب انبساط حرارتی مختلف، فلزات روکش دار، لایه های شیشه- پلاستیک که در آنها شیشه سختی لازم را برای پلاستیک و پلاستیک انعطاف پذیری لازم را برای شیشه تأمین می کند.
۱-۲-۲-۱- انواع کامپوزیت های لایه ای:
۱)تک لایه : در این کامپوزیت ها، در یک صفحه الیاف در یک جهت قرار داشته و می توان آنها را در جهت دیگر تقویت کرد. الیاف معمولاً بدلیل داشتن سختی و مدول الاستیسیته بالا در جهت اعمال بار قرار داده می شود و ماتریس باعث توزیع مناسب بار می شود.
۲)چند لایه: در این کامپوزیت ها نیروهای اعمالی به یک صفحه، می توانند در جهات مختلف وارد شود و لایه ها را با زوایای مختلف برای دستیابی به سختی مناسب در کنار یکدیگر قرار می دهند.
۳)صفحات مختلط(هیبرید): در این کامپوزیت ها علاوه بر داشتن لایه ها با جهات مختلف، جنس لایه ها هم متفاوت است. در اینجا استفاده از مواد مناسب، به عملکرد سازه های مختلف در مقابل
نیروهای مکانیکی و عوامل محیطی بستگی دارد.
۱-۲-۳- کامپوزیت ذره ای:
این مواد شامل یک ماتریس و یک ماده دیگری که در آن به شکل ذرات کوچک توزیع شده اند،  
می با شند. فاز پراکنده شده در کامپوزیت های تقویت شده با ذرات هم محور و همسواست ، یعنی ذرات تقریبا در همه جهات همسو هستند. دو زیر دسته این نوع کامپوزیت ها عبارتند از : کامپوزیت های درشت ذره و مستحکم شده به وسیله پراکندگی ذرات .تفاوت این دو گروه به مکانیزم مستحکم شدن یا تقویت شدن بستگی دارد واژه درشت بدین جهت استفاده می شود که نشان دهد فعل و انفعال بین ذره – زمینه نمی تواند در مقیاس اتمی یا مولکولی صورت گیرد ومکانیک محیط های پیوسته استفاده می شود . در بیشتر این نوع کامپوزیت ها ، فاز پراکنده سخت تر وسفت تر از زمینه است این ذرات تقویت شده٬ جابجائی و حرکت فاز زمینه را در مجاور خود مهار ومتوقف می کنند. اساسا زمینه ، مقداری از تنش اعمال شده را به ذرات منقل می کند . میزان تقویت شدن یا بهبود رفتار مکانیکی به استحکام پیوند در فصل مشترک زمینه – ذره بستگی دار د . کامپوزیت های ذره ای به صورت های  زیر هستند:
۱)غیر فلز در غیر فلز.
۲)فلز در غیر فلز.
۳)غیر فلز در فلز.
۴)فلز در فلز.
۱-۲-۴- کامپوزیت های زمینه پلیمری 
کامپوزیتهای زمینه پلیمری از یک رزین پلیمری پلاستيك تقويت شده مولكول درشت به عنوان زمينه تشكيل شده است،. از ویژگیهای این دسته از کامپوزیت ها ، کاربرد متنوع و گسترده ، خواص خوب در دمای محیط ، سهولت ساخت و هزینه کم است . . این نوع کامپوزیت هابراساس  بر اساس نوع تقویت شدن به شیشه ایی ، کربنی و آرامید تقسیم می شوند. کامپوزیت های پلیمری رشته پلیمری رشته شیشه ای شامل رشته های شیشه ایی پیوسته یا ناپیوسته در زمینه است در آینده بجای شیشه بیشتر از کربن به عنوان رشته تقویت کننده دركامپوزيت هاي پليمري استفاده خواهد شد،چون رشته هاي كربني بيشترين استحكام ويژه ومدول ويژه را در ميان رشته هاي تقويت كننده دارا است. در کامپوزیت های زمینه پلیمری ، غیر از سه نوع رشته تقویت کننده شیشه اي،كربني ،آراميد ،گاه از بور ،كاربيد سيليسيوم واكسيد آلومينيومدر حد محدودي استفاده ميشود.
۱-۲-۵- کامپوزیت های زمینه فلزی
در کامپوزیت های زمینه فلزی زمینه عبارت است از یک فلز انعطاف پذیر . برتری های این نوع کامپوزیت نسبت به کامپوزیت های زمینه پلیمری شاکل دمای عملکرد بالاتر ، شعله پذیر نبودن و مقاومت بیشتر در برابر تهاجم
سیالات آلی است . البته هزینه آنها بیشتر و در نتیجه استفاده از آنها محدود تر است . 
از سوپر آلیاژها ، آلیاژهای آلومنییم و منیزیم ، تیتانیم و مس به عنوان مواد زمینه استفاده می شود . موادتقویت کنند ه ممکن است به شکل ذرات ، رشته های پیوسته و ناپیوسته و یا ویسکرها باشند که ۱۰ الی ۶۰% حجمی کامپوزیت را تشکیل می دهد رشته های پیوسته شامل کربن ، کاربید سیلیسیم ، بور ، آلومینا و فلزات دیر گداز است رشته های ناپیوسته از ذرات همین مواد تشکیل می شوند از یک جهت می توان سرمت ها را جز این ( MMC) ها قرار دارد .
خودرو سازان اخیرا در محصولات خود شروع به استفاده از کامپوزیتهای زمینه فلزی کرده اند به عنوان نمونه برخی قطعات موتور از زمینه آلیاژهای آلومینیم تقویت شده با رشته های آلومینا و کربن تولید شده که سبک وزن تر هستند و مقاومت آنها در برابر سایش و اعوجاج حرارتی بیشتر است استفاده از این نوع کامپوزیت ها در محورهای محرک که سرعت چرخش بالاتر و میزان کمتر سرو صدای ناشی از ارتعاش را به همرا دارد صورت گرفته است . صنایع هوا فضا نیز از این نوع کامپوزیت ها بهره می برد له عنوان نمونه در قطعات تلسکوپ فضائی هابل از رشته های گرافیتی پیوسته استفاده شده است .
۱-۲-۶-کامپوزیت های زمینه سرامیکی 
بدلیل مقاومت آلی در برابر اکسایش در دمای بالا ، با وجود احتمال شکست ترد ، بهترین گزینه برای استفاده در دمای بالا و تنش های شدید ميباشند . به ویژه در قطعات موتور خودرو و توربین های گازی هواپیما . چرمگی شکست این کامپوزیت ها معمول است در حالی که در اغلب فلزات ۱۵ است . چقرمگی شکست نسل جدید و توسعه یافته کامپوزیت های زمینه سرامیکی که بصورت ذزه ای، رشته ای یا ویسکری از مواد سرامیکی است بهبود یافته وبه ۶ رسیده است . این بدان دلیل است که ترکی که در زمینه توسط ذرات ، رشته ها یا ویسکرها ايجاد ميشود، نه تنها اشاعه نمی یابد بلکه از اشاعه آن ممانعت به عمل مِی آید،به این امرکمک می کند.
کامپوزیت های زمینه سرامیکی را با روش های پرسکاری گرم ، پرسکاری ایزوستاتیک گرم وزینتر کردن فاز مذاب تولید می کنند، آلومینا های تقویت شده با ویسکرهای SiC به عنوان ابزار برش در ماشین کاری آلیاژهای فلزی سخت استفاده می شود. 
سراميك¬هاي پيشرفته داراي ويژگي¬هاي مطلوبي مانند سختي، استحكام بالا، تحمل دماهاي بالا، خنثايي شيميايي، مقاومت در برابر فرسايش و چگالي كم هستند. ولي در برابر بارهاي كششي و ضربه ضعيف¬ هستند و بر خلاف فلزات، از خود انعطاف¬پذيري نشان نمي¬دهند و مستعد شكست تحت بارهاي مكانيكي و شوك حرارتي هستند. در مقايسه¬اي بين سراميك¬ها و ديگر مواد ، بايد گفت كه سراميك¬ها تنها گروهي از مواد هستند كه در دماهاي بالا قابل استفاده¬اند و داراي سختي، استحكام و مدول الاستيك بالاتري از فلزات و پليمرها مي¬باشند. همچنين چگالي، ضريب انبساط حرارتي و هدايت الكتريكي و حرارتي كمي دارند. به ويژه چگالي و انبساط حرارتي كم سراميك¬ها اهميت زيادي در اغلب كاربردها دارد. كه اگر چه نسبت مدول الاستيسيتة تقويت‌كننده و زمينه در كامپوزيت¬هاي زمينه فلزي و پلميري عموماً بين ۱۰ و ۱۰۰ است ولي براي كامپوزيت زمينه سراميكي، اين نسبت معمولاً برابر يك يا كمتر از آن است. نسبت مدول بالا در كامپوزيت¬هاي زمينه فلزي و پليمري، سبب انتقال موثر بار از زمينه به تقويت¬كننده مي¬شود. در حالي كه در يك كامپوزيت سراميكي، زمينه و تقويت¬كننده در توانايي تحمل بار اختلاف زيادي ندارد؛ به اين معنا كه هدف از ساخت كامپوزيت سراميكي، افزايش استحكام نيست. مگر آن¬هايي كه زمينة آنها مدول الاستيسيتة كمي دارند. ازحوزه¬هاي مهم در تهيه كامپوزيت¬هاي زمينه سراميكي انواع گوناگون شيشه، شيشه‌سراميك¬ها و سراميك-هايي همچون كربن، كاربيدسيليسيوم، نيتريدسيليسيوم، آلومينات¬ها و اكسيدها. تقويت¬كنندهاي مورد استفاده عبارتند از كاربيدها، بوريدها، نيتريدها و كربن.
 كامپوزيت¬هاي زمينه سراميكي تنها كامپوزيت¬هايي هستند كه بالاي ۹۰۰ درجة سانتيگراد استحكام خود را حفظ مي¬كنند. عمده¬ترين كامپوزيت¬هاي زمينه سراميكي عبارتند از: كامپوزيت¬هاي كربن/كربن، كامپوزيت¬هاي آلومينا/SiCو كامپوزيت-هايي با زمينهSi3N4 يا SiC تقويت شده با الياف پيوسته SiC و كربن. 
معمولاً كاربرد كامپوزيت¬هاي سراميكي به دو دستة هوافضايي و غيرهوافضايي تقسيم مي¬شوند. در كاربردهاي هوافضايي مسالة اصلي، عملكرد كامپوزيت است. در حالي كه در كاربردهاي غير هوافضايي عامل قيمت بسيار مهم است. 
  • بازدید : 94 views
  • بدون نظر

دانلود رایگان تحقیق آلومینیوم-خرید اینترنتی تحقیق آلومینیوم-دانلود رایگان پایان نامه آلومینیوم-تحقیق آلومینیوم

این فایل در ۱۳۱صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:
مواد آب‌ بندي‌:
آب‌بندي‌ كه‌ بطور تاريخي‌ استفاده‌ مي‌شد عبارتند از روغن‌ بزرك‌، لاك‌ الكل‌ و سيليكات‌ سديم‌ وموادي‌ كه‌ در اين‌ اواخر استفاده‌ مي‌شوند عبارتند از niL-T-17563 B از نوع‌ thermocuring وچسبهاي‌ متااكريليت‌ غيرهوازي‌ و پوشاننده‌هاي‌ پلاستيكي‌ Heat curdbile از رايج‌ترين‌ اين‌ موادمي‌باشد و همراه‌ با مواد mil-spec كه‌ بهترين‌ خواص‌ را از خود نشان‌ داده‌اند.
(۲-۲) انواع‌ فرايندها:
اين‌ روشها ممكن‌ است‌ بصورتهاي‌ متفاوتي‌ بيان‌ شود. اما چهار روش‌ اصلي‌ آن‌ از قرار زير مي‌باشد:
الف‌) فاشر خلاء خشك‌ يا (DVP) 8 Dry Vacium Pressure
اين‌ روش‌ با چندين‌ قطعات‌ در انتهاي‌ اتوكلاو خالي‌ شروع‌ مي‌شود و بعد از يك‌ خلاء حدود +۲٫۹ اينچرمركوري‌ به‌ مخزن‌ اعمال‌ مي‌شود و پس‌ از آن‌ ريزين‌ روانه‌ محفظه‌ فرايند مي‌شود و پس‌ از برابرسازي‌،فشار هوا بكار برده‌ مي‌شود. اين‌ فشار حدود ۱۰۰psi مي‌باشد.
رسيكل‌ با ترك‌ كردن‌ رزين‌ از اتوكلاو كامل‌ مي‌شود. بعد از آن‌ قطعات‌ شسته‌ مي‌شود كه‌ بطور معمول‌ ازآب‌ استفاده‌ مي‌شود.
زمان‌ كلي‌ فرايند تقريباً ۴۵ دقيقه‌ كه‌ شامل‌ شستشو با آب‌ گرم‌ در دماي‌ F0195 مي‌باشد (اگر رزين‌ متااكريليك‌ heat-curable باشد)
ب‌) آب‌ بندي‌ داخل‌ Internal Imprehnation:
اين‌ روش‌ زماني‌ مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرد كه‌ مواد ريخته‌گري‌ شده‌ خيلي‌ بزرگ‌ باشند در اين‌ روشها تمان‌دربهاي‌ دسترسي‌ بسته‌ مي‌ماند رزين‌ تحت‌ فشار (بدون‌ ايجاد خلاء) داخل‌ منافذ قطعه‌ مي‌شود. بعد ازيك‌ دورة‌ زماني‌ مشخص‌: عمل‌ اشباع‌ كردن‌ از سيكلب‌ برداشته‌ مي‌شود و قطعه‌ رزين‌ مي‌شود.
سيكل‌ زمان‌ كلي‌ مي‌تواند حدود ۳۰ دقيقه‌ يا بيشتر بسته‌ به‌ نوع‌ و پيچيدگي‌ تثبيت‌ قطعات‌ مي‌باشد..
ج‌) خلاء مرطوب‌:
در اين‌ روش‌ از رزينهاي‌ غيرهوازي‌ استفاده‌ مي‌شود اما اين‌ بدان‌ معني‌ نيست‌ كه‌ از ديگر رزينها استفاده‌نمي‌شود. در اين‌ روش‌ قطعات‌ داخل‌ مخزن‌ خلاء قرار مي‌گيرند و مخزن‌ از مواد آب‌بندي‌ پر مي‌شوند وسپس‌ يك‌ خلاء ايجاد مي‌شود خلاء كه‌ حداقل‌ ۵/۲۸ اينچ‌ مركوري‌ مي‌باشد هوا را از قطعات‌ مي‌گيرند ورزين‌ روي‌ قطعات‌ را مي‌پوشاند و در آنجا هيچ‌ فشار هوا اضافي‌ به‌ جز فشار اتمسفر وجود ندادر.
بعد از اينكه‌ سيكل‌ خلاء كامل‌ شد، قطعات‌ رزين‌ شده‌ مي‌گردند. زمان‌ كل‌ فرايند طي‌ شده‌ بين‌ ۳۰ تا ۴۵دقيقه‌ مي‌باشد بعد از آن‌ اگر رزين‌ غيرهوازي‌ باشد قطعه‌ ۳ ساعت‌ در دماي‌ اتاِ و يا ۳۰ دقيقه‌ در دماي‌OF120 بطور مرطوب‌ حرارت‌ داده‌ مي‌ شود.
د) فشار خلاء مرطوب‌:
اين‌ روش‌ مشابه‌ روشهاي‌ قبل‌ مي‌باشد با اين‌ تفاوت‌ كه‌ تا قبل‌ از اينكه‌ سيكل‌ به‌ پايان‌ برسد فشار هوا تاpsi100 مي‌رسد زمان‌ كل‌ بسته‌ به‌ سليقة‌ شخصي‌ حدود ۱۰ دقيقه‌ بيشتر مي‌باشد.
لوازم‌ و اسبابي‌ كه‌ براي‌ اين‌ كار استفاده‌ مي‌شود مخصوص‌ صنعت‌ مي‌باشند در خلاء مرطوب‌ يك‌ فرايندخلاء، بالغ‌ بر ۴ مخزن‌ شستشو و يك‌ مخزن‌ آب‌ گرم‌ با قابليت‌ تحمل‌ ۰F195 مورد نياز مي‌باشد.
رزينهاي‌ غيرهوازي‌ نياز دارند كه‌ تا داماي‌ ۰F 55 سرد شوند و يك‌ در معرض‌ هوا قرار گرفتن‌ ثابت‌ نيزانجام‌ مي‌شود. ولي‌ وقتي‌ از حرارت‌ استفاده‌ مي‌شود فقط‌ توسط‌ نور تا F700 سرد مي‌شوند بذون‌ اينكه‌در معرض‌ هوا قرار گيرند.
(۳-۲) آب‌ بندي‌ توسط‌ خلاء Vacum Impregentation:
اين‌ روش‌ يك‌ فرايند نهائي‌ بسيار بارزش‌ روي‌ فلزات‌ مي‌باشد كه‌ بنا بر پاره‌اي‌ از دلايل‌ ناشناخته‌ مانده‌است‌. اين‌ تكنولوژي‌ مربوط‌ به‌ اواخر سال‌ ۱۹۴۰ مي‌باشد كه‌ بصورت‌ گسترده‌ در اوايل‌ ۱۹۵۰ اجرا شد.در اين‌ روش‌ از خلاء فشار استفاده‌ مي‌شود تا حفره‌هايي‌ كه‌ در عمل‌ براي‌ اكثر قطعات‌ بوجود مي‌آيدتوسط‌ يك‌ ماده‌ پوشاننده‌ كه‌ بطور معمول‌ چسب‌ پلاستيك‌ مي‌باشد پر شود.
(۴-۲) انواع‌ حفره‌ها:
حفره‌هايي‌ كه‌ در قطعه‌ ايجاد مي‌شود هميشه‌ مشكل‌ساز مي‌باشند. اين‌ حفره‌ها بيشتر بوسيلة‌كاوسيتاسيون‌ گاز، وارد شدن‌ مواد خارجي‌ با لايه‌هاي‌ اكسيد و انقباض‌هاي‌ داخلي‌ بوجود مي‌آيد. اين‌منافذ بيشتر در قطعات‌ ريخته‌گري‌ از جنس‌ آلومينيوم‌، روي‌، برنز و آهن‌ بوجود مي‌آيد.
بطور كلي‌ منافذ بصورت‌ ميكرو و ماكرو طبقه‌بندي‌ مي‌شوند. حفره‌هاي‌ ريز يا micro porisity بدون‌ميكروسكوپ‌ به‌ سختي‌ قابل‌ مشاهده‌ و دستيابي‌ مي‌باشند.
اما حفره‌هاي‌ بزرگتر يا macro porosity اغلب‌ در سطح‌ قطعه‌ پديد مي‌آيد و با چشم‌ غيرمسلح‌ قابل‌مشاهده‌ است‌. در ايجا سه‌ نوع‌ از حفره‌هاي‌ را معرفي‌ مي‌نمائيم‌:
الف‌) حفره‌هاي‌ عيان‌
ب‌) حفره‌هاي‌ ناپيدا
ج‌) حفره‌هاي‌ سرتاسري‌ يا راه‌ به‌ در
حفره‌هاي‌ مياني‌:
اين‌ حفره‌ها يك‌ منطقه‌ خالي‌ مي‌باشند كه‌ بطور كامل‌ داخل‌ قطعه‌ مي‌باشند و بعنوان‌ شكل‌ مشخص‌نمي‌شوند مگر اينكه‌ در حين‌ ماشينكاري‌ مشخص‌ شود.
حفره‌هاي‌ سرتاسري‌:
اين‌ حفره‌ها همانطور كه‌ از نامشان‌ پيداست‌ بطور سراسري‌ در قطعه‌ بوجود مي‌آيند بطوريكه‌ حتي‌ كازهاو مايعات‌ مي‌توانند در درون‌ اين‌ حفره‌ها به‌ راحتي‌ حركت‌ كنند.
حال‌ در اينجا به‌ بحث‌ در مورد آب‌بندي‌ قطعات‌ توسط‌ خلاء يا Vacum Impregnation مي‌پردازيم‌.
آب‌بندي‌ توسط‌ خلاء:
مهندسان‌ به‌ دلايل‌ مختلف‌ اين‌ فرايند را ايجاد كرده‌اند كه‌ برخي‌ از دلايل‌ يا مزاياي‌ اين‌ فرايند مي‌تواند ازقرار زير باشد.
۱) ميزان‌ تحمل‌ فشار قطعات‌ خراب‌ را ترميم‌ مي‌كند يك‌ قطعه‌ آب‌بندي‌ شده‌ همان‌ مقدار فشار ار تحمل‌مي‌كند كه‌ يك‌ قطعه‌ سالم‌ قادر به‌ تحمل‌ آن‌ مي‌باشد.
۲) خوردگي‌هاي‌ داخلي‌ را قبل‌ از رخ‌ دادن‌ متوقف‌ مي‌كند
۳) حفره‌هاي‌ ريز (micro porosity) را آب‌بندي‌ مي‌كند.
۴) از خوردگي‌ بين‌ سطوح‌ دو فلز غيرهمسان‌ كه‌ روي‌ هم‌ سوار شده‌اند جلوگيري‌ مي‌كند.
۵) نحوة‌ قرارگيري‌ دو فلز كه‌ روي‌ هم‌ سوار شده‌اند را بهبود مي‌بخشد.
فصل‌ ۳
(۱-۳) طرح‌ شماتيك‌ دستگاه‌
(۲-۳) شرح‌ مختصر دستگاه‌

(۲-۳) تشريح‌ مختصر دستگاه‌:IMPREGNATION
اساس‌ عمليات‌ پركردن‌ حفره‌ها و آببندي‌ قطعات‌ ريختگي‌، تزريق‌ جسب‌ (ماده‌ شيميائي‌ خاصي‌ بنام‌    )در داخل‌ حفره‌ها و مكهاي‌ انقباضي‌ ميكرو قطعات‌ ريختگي‌ آلومينيومي‌ و درنتيجه‌ آب‌بندي‌ نهائي‌حفره‌هاي‌ ميكروسكوپي‌ اين‌ قطعات‌ مي‌باشد.
بطور خلاصه‌ عمليات‌ زير بر روي‌ قطعات‌ انجام‌ مي‌شود:
۱- ابتدا قطعات‌ بوسيله‌ جريان‌ آب‌ گرم‌ تميز كننده‌ چربي‌زدايي‌ شده‌ و سپس‌ داخل‌ سبد چيده‌ مي‌شود.سپس‌ سبد داخل‌ محفظه‌ خلاء قرار گرفته‌ و خلاء خشك‌ انجام‌ مي‌شود و ماده‌ شيميائي‌ بنام‌     از داخل‌محفظه‌ چسب‌ بداخل‌ محفظة‌ خلاء پمپ‌ يم‌ شود و در ادامه‌ خلاء تر انجام‌ مي‌گردد. بواسطه‌ كاهش‌فشار چسب‌ بداخل‌ حفرات‌ ميكروسكوپي‌ قطعات‌ نفوذ مي‌كند. خلاء اعمالي‌ حدوداً
۲- bar 2/0 مطلق‌ يا  Bar 8/0- نسبي‌ است‌ و كل‌ زمان‌ كه‌ قطعات‌ داخل‌ محفظه‌ خلاء قرار مي‌گيرند وعمليات‌ فوِ انجام‌ مي‌شود حدود ۱۲ دقيقه‌ است‌ و دماي‌ چسب‌ حدود ۰C20 ثايبت‌ نگه‌ داشته‌مي‌شود.
۳- پس‌ از آن‌ سبد قطعات‌ از داخل‌ محفظه‌ خلاء برروي‌ محفظه‌ چسب‌ قرار ميگيرد تا چسب‌هاي‌موجود برروي‌ قطعات‌ بداخل‌ آن‌ برگشت‌ داده‌ شود. همانگونه‌ كه‌ قبلاً ذكر شد محفظه‌ چسب‌ مجهز به‌خنك‌ كننده‌اي‌ است‌ كه‌ ماموريت‌ آن‌ حفظ‌ درجه‌ حرارت‌ محلول‌ چسب‌ در زير  0C20 مي‌باشد.
۴- در ادامه‌ سبد قطعات‌ داخل‌ وان‌ آب‌ سرد قرار ميگيرد آب‌ موجود داخل‌ اين‌ تانك‌ بواسطة‌ جريان‌ هوامتلاطم‌ مي‌گردد. بعد از شستشوي‌ قطعات‌ در آب‌ سرد، سبد قطعات‌ وارد تانك‌ آب‌ گرم‌ با دماي‌  0C90ميشود. قطعات‌ داخل‌ اين‌ تانك‌ بمدت‌ ۱۵ دقيقه‌ نگهداري‌ مي‌شود تا چسب‌ نفوذ كرده‌ بداخل‌ قطعات‌بصورت‌ پليمر درآيد. اين‌ تانك‌ مجهز به‌ پمپ‌ مكنده‌ بخارات‌ مي‌باشد.
حرارت‌، چهار عدد هيتر الكتريكي‌ در درون‌ تانك‌ تعبيه‌ گرديده‌ است‌، آب‌ درون‌ اين‌ تانك‌ با استفاده‌ ازترمومتر در دماي‌  0C90 ثابت‌ نگه‌ داشته‌ مي‌شود. تانك‌ مذكور داراي‌ درب‌ ويژه‌اي‌ است‌ كه‌ در هنگام‌انجام‌ عمليات‌ توسط‌ جك‌ بادي‌ بسته‌ مي‌شود. درب‌ فوِالذكر دو جداره‌ بوده‌ و بگونه‌اي‌ طراحي‌ شده‌كه‌ بخارات‌ حاصله‌ را با استفاده‌ از سيستمهاي‌ مكنده‌ (هوا) از محيط‌ خارج‌ كرده‌ و از انتشار بيش‌ از حدبخارات‌ در فضا جلوگيري‌ مينمايد.
۵- مجموعه‌ سبدهاي‌ نگهداري‌ و حمل‌ قطعات‌
براي‌ حمل‌ و جابجايي‌ قطعات‌ در مراحل‌ مختلف‌ فرآيند مي‌باشد. جهت‌ اطمينان‌ از انجام‌ كامل‌ مراحل‌رزين‌دهي‌، شستشو و پخت‌، قطعات‌ در سبدهاي‌ ويژه‌اي‌ قرار مي‌گيرند. درب‌ سبدهاي‌ مزبور در طي‌عمليات‌ قفل‌ شده‌ و از بيرون‌ افتادن‌ قطعات‌ جلوگيري‌ مي‌كند. پنج‌ (۵) سبد با ابعاد تقريبي‌ زير در اين‌مجموعه‌ قرار دارند.
۶- مجموعه‌ جابجا كننده‌ قطعات‌
متشكل‌ از جرثقيل‌ الكتريكي‌ با قدرت‌ حمل‌ بار و ساير تجهيزات‌ مربوطه‌ و پايه‌ و سازه‌هاي‌ فلزي‌ موردنياز براي‌ حمل‌ قطعات‌ در طول‌ سيستم‌ مي‌باشد.
۷- سكو كاري‌
به‌ عرض‌ تقريبي‌ ۸۰۰ mm و طول‌ مورد نياز براي‌ كل‌ سيستم‌ همراه‌ با سازه‌ها و اجزاء مورد نياز است‌.
۸- مجموعه‌ كنترل‌ الكتريكي‌ و اتوماتيك‌ سيستم‌
متشكل‌ از باكس‌ الكتريكي‌ است‌ كه‌ حاوي‌ ورودي‌ و خروجي‌ها الكتريكي‌ و سويچهاي‌ اصلي‌ و كليه‌اجزاء الكتريكي‌ لازم‌ مي‌باشد. كنترل‌ اتوماتيك‌ و عملكرد تنظيم‌ شده‌ اتوكلاو و تانك‌ ذخيره‌ رزين‌،همچون‌ كنترل‌ درجه‌ حرارت‌ رزين‌ و آب‌ و وان‌ پخت‌ و تنظيم‌ خلاء و غيره‌ توسط‌ اين‌ مجموعه‌ صورت‌ميگيرد.
فصل‌ ۴: طراحي‌ كلي‌ پروسه‌
(۱-۴) طراحي‌ مخزن‌ وكيوم‌
(۲-۴) طراحي‌ مخزن‌ رزين‌
(۳-۴) طراحي‌ مخزن‌ شستشو
(۴-۴) طراحي‌ مخزن‌ پخت‌
(۵-۴) طراحي‌ سبد

طراحي‌ كلي‌ پروسه‌:
نكته‌اي‌ كه‌ در اينجا مي‌بايست‌ مد نظر قرار گيرد شرح‌ جزئيات‌ بخشهاي‌ مختلف‌ دستگاه‌ مي‌باشد كه‌ اين‌شرح‌ جزئيات‌ در اين‌ قسمت‌ به‌ تفصيل‌ گفته‌ مي‌شود.
۱-۴) محزن‌ خلاء: Vacum Tank
به‌ دليل‌ اهميت‌ اين‌ قسمت‌ از دستگاه‌ در بخش‌ بعد راجع‌ به‌ آن‌ مفصلاً توضيح‌ خواهيم‌ داد.
۲-۴) محزن‌ رزين‌: Resin Tank
اين‌ قسمت‌ كه‌ وظيفه‌ ذخيره‌ رزين‌ را بر عهده‌ دارد يكي‌ از مهمترين‌ بخشهاي‌ اين‌ دستگاه‌ مي‌باشد. تدوين‌وظيفة‌ اين‌ بخش‌ علاوه‌ بر ذخيره‌ رزين‌ ثابت‌ نگهداشتن‌ دماي‌ رزين‌ در يك‌ محدوده‌ دماي‌ مشخص‌مي‌باشد. كه‌ اين‌ امر باعث‌ بوجود آمدن‌ پيچيدگي‌ خاصي‌ در طراحي‌ اين‌ بخش‌ مي‌شود.
اين‌ محدودة‌ دمائي‌ ۱۸-۲۰۰C مي‌باشد حال‌ براي‌ اينكه‌ به‌ اين‌ هدف‌ دست‌ پيدا كنيم‌ مي‌بايست‌ يك‌سيكل‌ تبريد در كنار دستگاه‌ تعبيه‌ گردد. اين‌ سيكل‌ و بطور دقيق‌تر چيلر تبريد شامل‌ قسمت‌هاي‌ اصلي‌زير مي‌باشد:
a چيلر هوا خنك‌ با كندانسور آبي‌ با قدرت‌ kw 12.6 به‌ شخصه‌ IRLC15
b پمپ‌ سيركولاسيون‌ بادبي‌  lit/min 50 از نوع‌ NA-2A
c مبدل‌ حرارتي‌ (كندانسور) كه‌ جزئيات‌ آن‌ در درون‌ نقشه‌هاي‌ پاياني‌ بطور كامل‌ آمده‌ است‌ با قدرت‌kw 12.6حال‌ به‌ توضيح‌ در مورد هر يك‌ از اين‌ قسمتها مي‌پردازيم‌:
الف‌) چيلر اين‌ دستگاه‌ همانطور كه‌ گفته‌ شد از نوع‌ هوا خنك‌، با مشخصه‌ IRLC15 كه‌ طبق‌ جداول‌مربوطه‌ انتخاب‌ شده‌ با توان‌ kw 12.6يا MP 15 (موتور كمپرسور) كه‌ خود شامل‌ ۱۳ جزء مي‌باشد كه‌تمام‌ اجزاء طبق‌ ليست‌ زير مرتب‌ مي‌شوند
  • بازدید : 57 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۳صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

آلومينيوم يكي از عناصر گروه سديم در جدول تناوبي است كه با تعداد پروتون ۱۳ و نوترون ۱۴ طبقه بندي الكتروني آن به صورت زير مي باشد
كه در نتيجه مي توان علاوه بر ظرفيت ۳،ظرفيت ۱را نيز در بعضي شرايط براي آلومينيوم در نظر گرفت 
آلومينيوم از يك نوع ايزوتوپ تشكيل شده است وجرم اتمي آن در اندازه گيرهاي فيزيكي ۱۰۹۹/۲۶ در اندازه گيرهاي شيميايي ۹۸/۲۶ تعيين گرديده است . شعاع اتمي اين عنصر در   c o 25برابر   42885/1 آنگسترم و شعاع يوني آن از طريق روش گلداسميت برابر  A  57/0بدست آمده است كه در ساختمان FCC وبدون هيچ گونه تغيير شكل آلوترو پيكي متبلور مي شود .
مهمترين آلياژهاي صنعتي و تجارتي آلومينيوم عبارت از آلياژهاي اين عنصر و عناصر دوره تناوبي سديم مانند (منيزيم ، سليسيم ) و عناصر دوره وابسته تناوب مانند مس ويا آلياژهاي توامي اين دو گروه است .
 
سيليسيم و منيزيم با اعداد اتمي ۱۴و۱۲ همسايه هاي اصلي آلومينيوم مي باشند و بسياري از كار بردهاي تكنولوژيكي آلومينيوم بر اساس چنين همسايگي استوار است .ثابت كريستالي آلومينيومْ A 0414/4a= و مطابق شرايط فيزيكي قطر اتمي آن فرمول۸۵۷۷/۲ dAl =  مي باشد . بديهي است حلاليت آلومينيوم به نسبت زيادي به قطر اتمي آن بستگي  دارد و مطابق آنچه در مباحث متالورژي فيزيكي بيان مي گردد اختلاف قطر اتم هاي حلال ومحلول نبايد از ۱۵%تجاوز نمايد،در حالي كه شكل ساختماني و الكترونهاي مدار آخر نيزدر اين حلاليت بي تاثير نيستند .
در موردمنيزيم و سيليسيم فاكتور اندازه اتمي نسبت به آلومينيوم مطابق روابط زير است                                                                                          
     
    
و اختلاف الكتروني مدار آخر نيز به ترتيب( ۱+) براي منيزيم و(۱ـ)براي سيليسيم مي باشد. در مورد تشابه ساختماني نيز در حالي كه عدد همسايگي آلومينيوم ۱۲است اعداد همسايگي منيزيم وسيليسيم به ترتيب (۶و۶) (منشور فشرده )و(۴ساختمان الماس)هستند كه در مجموع مي توان انتظار داشت كه حلاليت جامد سيليسيم در آلومينيوم ناچيز وحلاليت منيزيم از مقدار بيشتري برخودار باشد. 
حلاليت نفوذ عناصر در آلومينيوم تابع قطر دهانه نفوذ جانبي 
 
وقطر دهانه نفوذ مركزي 
 
بنابراين اتم هاي با قطر كوچك (كربن۵۴/۱،ازت۴۰/۱،بر ۷۵/۱،ئيدروژن ۷۴/۰و اكسيژن۲۰/۱)را مي توان پيش بيني نمود كه از طريق بين نشيني ونفوذي در آلومينيوم محلول جامد تشكيل دهند ولي تاثير انرژي آزاد مناسب در تشكيل تركيبات بين فلزي غير فلزي مانع حلاليت عناصر فوق (به جز ئيدروژن)در آلومينيوم ميگردد و تشكيل تركيباتي مانند  را باعث ميشوند .
از بحث فوق نتيجه مي شود كه عناصر با قطر اتمي بيشتر از ۱۷/۱ آنگسترم نمي توانند در فلز آلومينيوم به طريق بين نشيني حل شوند و ئيدروژن تنها عنصري است كه حلاليت آن در حالت جامد مسلم ميباشد.
از آنجا كه انرژي آزاد تركيبات آلومينيوم به سهولت تامين مي گردد بسياري از اتمهاي كوچك حتي در حالت مذاب نيز با آلومينيوم تركيب مي شوند كه همين امر باعث حضور تركيبات مختلفي در ذوب و ساختمان ريخته گري آلومينيوم مي شود.
از مباحث متالوژي و ترموديناميكي استنباط مي شود كه ضريب نفوذ عناصر در آلومينيوم                                  
كه در آن 
  ثابت نفوذي 
Q   انرژي انتقال بر حسب Cal/mol 
R  ثابت گازها ۹۸۷/۱  Cal/mol 
T  درجه حرارت مطلق مي باشد
مطالعات تجربي ثابت كرده است كه D  (ضريب نفوذي) شديدا تحت تاثير درجه حرارت قرار دارد و مقدار Q  و   در مورد عناصري كه آلياژهاي صنعتي را توليد مي كنند مشخص است كه از جداول ترموديناميكي استخراج مي شود.
ثابت كريستالي آلومينيوم در اثر درجه حرارت انبساط مي يابد، بطوري كه ضريب انبساط خطي اين عنصر كه در C ْ۲۰ برابر   است در درجه حرارت C 200 ،   و در C ْ ۵۰۰ برابر   مي باشد. از طرف ديگر انبساط ثابت كريستالي اين عنصر در مقابل محلولهاي جامد در هر حالت از قانون و گارد تبعيت مي كند.
نقطه ذوب آلومينيوم C ْ ۶۵۹ و نقطه جوش آن C ْ ۲۰۵۷ است ولي فشار بخار آلومينيوم C ْ ۱۰۰۰ تقريبا برابر   ميليمتر جيوه مي باشد كه از رابطه كلي زير استخراج مي شود.         
به دليل ايجاد فشار بخار و شدت اكسيداسيون عملا كاربرد آلومينيوم مذاب در حرارتهاي بيش از C ْ ۱۰۰۰ غير ممكن است. گرماي نهان گداز آلومينيوم برابر ۲۴۸۰ كالري بر اتم گرم مي باشد و بر طبق روابط فيزيكي آنتروپي گداز آن  
مقايسه انتروپي گداز و تغييرات انتروپي از درجه محيط تا نقطه ذوب نمايشگر تغييرات وسيعي است كه در انتقال فاز از مايع به جامد وبالعكس در ساختمان كريستالي فلز حاصل مي گردد. 
نسبت تغيرات مذكور براي چند عنصر در زير نشان داده شده است 
            انتروپي گداز           تغييرات انتروپي تا نقطه ذوب                                 فلز
                                          
۵۴/۰                 46/2                                   53/4                                               كادميوم
۴۷/۰                 55/2                                   45/5                                                  روي 
۳۷/۰                 75/2                                   51/7                                                 آلومينيوم 
۳۱/۰                 32/2                                   54/7                                                   منيزيم 
۲۴/۰                 30/2                                   79/9                                                     مس 
۲۳/۰                 21/2                                   78/9                                                     طلا
۱۳/۰                    2                                   50/15                                                     آهن 
بايد توجه داشت كه رابطه    براي فلزات خالص و تركيبات فلزي كه نقطه تجانس در منحني مايع و جامد پديد مي آيد صادق است و در سايرموارد نمي تواند مورد استفاده قرار گيرد. آلومينيوم در حالت مذاب انبساط زيادي پيدا مي نمايد بطوريكه وزن مخصوص آن از ۶۹/۲ در درجه حرارت محيط به ۳۸/۲ در حالت مذاب تقليل مي يابد و از اين رو انقباض حجمي آن حدود ۱۰% مي باشد كه با توجه به وزن مخصوص جامد در درجه حرارت C ْ۶۵۰ ، كه برابر ۵۰/۲ است انقباض در فاصله انجماد به ۸/۶ % تقليل مي يابد.
آلومينيوم جامد با ساختمان كريستالي FCC  و عدد همسايگي حدود ۱۱ و فاصله همسايگي ۱۲ و فاصله همسايگي ْ A  86/2 ، بعد از ذوب داراي عدد همسايگي حدود ۱۱ و فاصله همسايگي بيش از ْ A  3 مي گردد و از اين رو ضريب انبساط خطي آن در مرحله ذوب نيز ، حدود ۴% است .
گرماي نهان گداز اين عنصر ۵/۲ كيلو كالري بر مول مي باشد كه در مقايسه با گرماي تبخير آب ۶/۶۹ كيلو كالري بر مول نسبت   آن حدود ۲۷ و به همين دليل در جريان ذوب ، امكان تبخير و تصعيد آلومينيوم بسيار كم است. اين نكته در مورد عناصري مانند منيزيم، روي و كادميوم كه گرماي نهان گداز آنها به ترتيب ۰۸/۲، ۷۲/۱ و ۵۳/۱ كيلو كالري بر مول و نسبت   آنها از ۱۶ كمتر است حائز اهميت است كه امكان تبخير و تصعيد چنين عناصري در مرحله ذوب را افزايش مي دهد.
۲-۱ مشخصات ريخته گري وذوب :
آلومينيوم و آلياژهاي آن به دليل نقطه ذوب كم و برخورداري از سياليت بالنسبه خوب و همچنين گسترش خواص مكانيكي و فيزيكي در اثر آلياژسازي و قبول پديده هاي عمليات حرارتي و عمليات مكانيكي، در صتايع امروز از اهميت زيادي بر خوردارند و روز به روز موارد مصرف اين آلياژ ها توسعه مي يابد. عناصر مختلف مانند سليسيم ، منيزيم ، مس ، در خواص ريخته گري و مكانيكي اين عنصر شديدا تاثير مي كنند و يك رشته آلياژهاي صنعتي را پديد مي آورند كه از مقاومت مكانيكي، مقاومت به خورندگي و قابليت ماشين كاري بسيار مطلوب برخوردارند. قابليت جذب گاز و فعل و انفعالات شيميايي در حالت مذاب از اهم مطالبي است كه در ذوب و ريخته گري آلومينيوم مورد بحث قرار مي گيرد و از اين رو مستقلا در بخش سوم اين كتاب مطالعه مي شوند.  
۱-۲-۱ تقسيم بندي آلياژها :
آلياژهاي آلومينيوم در اولين مرحله به دو دسته تقسيم مي گردند :
الف ـ آلياژهاي نوردي Wrought Alloys كه قابليت پذيرش انواع و اقسام كارهاي مكانيكي نورد ، اكستروژن ، وفلزگري را دارند.
ب ـ آلياهاي ريختگي Casting Alloys  كه در شكل ريزي و ريخته گري هاي آلومينيوم با گسترش بسيار مورد استفاده اند . آلياژهاي نوردي كه در مباحث شكل دادن فلزات مورد مطالعه قرار مي گيرند از طريق يكي از روش هاي شمش ريزي (مداوم ، نيمه مداوم ، منفرد ) تهيه مي گردند و پس از قبول عمليات حرارتي لازم تحت تاثير يكي از روش هاي عمليات مكانيكي به شكل نهائي در مي آيند . مشخصات عمومي و تركيب اين نوع آلياژها در جدول ۲-۱ درج گرديده است. 
آلياژهاي ريختگي آلومينيوم كه مورد بحث اين كتاب نيز مي باشند از طرق مختلف ريخته گري (ماسه اي ،پوسته اي ،فلزي و تحت فشار ) شكل مي گيرند و مستقيما ويا بعد از عمليات حرارتي (در صورت لزوم ) در صنعت استفاده مي شوند ،اين آلياژها در جداول ۳-۱ درج گرديده اند . 
در مورد آلومينيوم و( ساير آلياژها ) كشورهاي مختلف استانداردهاي متفاوتي بكار مي برند كه مشخصه درجه خلوص و يا ميزان نا خالصي ها و ساير تركيبات آلياژ مي باشد استاندار آلياژهاي آلومينيوم علاوه بر مشخصه هاي ارقامي كه در جداول ۲-۱ و۳-۱ درج گرديده است به كمك رنگهاي اصلي نيز انجام مي گيرد .نمونه چنين رنگ هائي در استاندارد انگليسي عبارتست از :
آلومينوم خالص                                     رنگ سفيد 
آلومينوم –مس                                       رنگ سبز 
آلومينوم –منيزيم                                     رنگ سياه 
آلومينوم –مس-نيكل                               رنگ قهوه اي 
آلومينوم –روي –مس                                رنگ آبي 
آلومينوم-سيليسيم (منيزيم )                        رنگ زرد 
آلومينوم-سيليسيم  (مس)                           رنگ قرمز 
در ايران متاسفانه هنوز استانداري براي صنايع آلومينوم بكار نمي رود و به رابطه كارخانه با كشورهاي مختلف سيستم هاي متفاوت انگليسي ،آمريكائي ،بلژيكي 
بستگي دارد .مقايسه استانداردهاي مختلف جهاني تقريبا مشكل ودر مورد آلياژهاي نوردي مطابق جدول ۴-۱ مي باشد .در مورد آلياژهاي ريختگي نيز با اندك تفاوت چنين مقايسه اي امكان پذير مي باشد 
۳-۱ مواد شارژ وآماده كردن آنها 
مواد مختلفي كه در ريختته گري آلياژ هاي آلومينوم بكار مي روند بر اساس نوع تركيب خواسته شده و شرايط ترمود يناميكي عبارتند از :شمش هاي اوليه ،شمش هاي دوباره ذوب ،قراضه ها ،برگشتي ها و آلياژ سازها H ardeners . تفاوت عمده بين شمش هاي اوليه وشمش هاي دوباره ذوب آنست كه شمش هاي اوليه كه از كارخانجات ذوب بدست مي آيند حاوي مقادير زيادي ناخالصي و گاز مي باشند كه تاثير منفي ونامطلوب در قطعه ايجاد مي نمايند در حالي كه شمش هاي ثانويه در اثر خروج ناخالصي ها وساير مواد (بر اساس تصفيه )از كيفيت تركيبي برتري بر خودار مي باشند 
۱-۳-۱شمش هاي اوليه :
اين شمش ها در قطعات ۵ تا ۱۵ كيلوگرمي بر اساس درجه خلوص تهيه مي شوند .
وزن شمش هاي خالصي كه حاوي تركيب دقيق شيميائي مي باشند معمولا از۵كيلوگرم تجاوز نمي نمايد .استاندار ومشخصات شمش هاي اوليه در جداول ۳-۱ درج گرديده اند .اين شمش ها معمولادر مورد ساخت قطعات كه از كنترل كيفي بسيار مطلوب بر خودارند استفاده مي شوند و قيمت آنها نيز بر حسب درجه خلوص و تقليل نا خالصي ها به صورت تصاعدي افزايش مي يابد .
در ساخت آلياژ هاي آلومينوم ،بسياري از عناصر مستقيما به آلياژ مذاب افزوده مي شوند كه در اين مورد شمش هاي اوليه خالص اين عناصر  نيز مورد استفاده اند اين شمش ها عبارتند از :
روي –شمش هاي روي با درجه خلوص۷/۹۸تا ۵/۹۹ درصد رويدر استاندارد هاي مختلف بين المللي تهيه مي شوند و همواره حاوي ناخالصي ها ئي از قبيل مس،كا دميوم ،آهن سرب وگاهي قلع و آنتيموان مي باشند .در ذوب آلومينوم معمولا از شمش هاي روي با درجه خلوص ۹/۹۹ استفاده مي شود تا ميزان ناخالصي ها بخصوص آهن تقليل يابد .نقطه ذوب روي c419 وزن مخصوص آن ۱/۷ گرم بر سانتيمتر معكب است منيزيم –در مواقعي كه درصد كمي از منيزيم مورد نياز باشد ،مي توان مستقيما منيزيم را به مذاب آلومينوم اضافه نمود كه شمش هاي آن با درجه خلوص ۹/۹۹ حاوي ناخالصي ها ئي از قبيل آهن ،سديم ،آلومينوم ،پتاسيم ،مس ،نيكل ميباشند .نقطه ذوب منيزيم C650 و وزن مخصوص آن ۷۴/۱ ودر شمش هاي ۵/۲ تا ۱۵ كيلو گرمي تهيه مي شوند .سيليسيم – اين عنصر به دو صورت سيلومين ويا سيليسيم كريستاليزه به آلومينوم اضافه مي شود ،تركيبات سيلوميني با ۱۰ تا ۱۳ درصد سيليسيم در جداول۳-۱ درج شده اند .شمش سيلسيم كريستاليزه با درج خلوص ۵/۹۹ تا ۹/۹۹در صد سيلسيم همراه ناخالصي ها ئي از قبيل آهن ،آلومينوم داراي نقطه ذوبي حدود  C1400و وزن مخصوص آن ۴/۲ مي باشد.منگنز ،مس ،آهن ،نيكل ،كرم مستقيمابه مذاب آلومينوم اضافه نمي گردند ودر مورد اين عناصر معمولا از هارد نرهااستفاده مي كنند 
۲-۳-۱شمش هاي دوباره ذوب (ثانويه )و قراضه:
شمش هاي ثانويه كه از ذوب وتصفيه قراضه ها و آلياژهاي بر گشتي تهيه ميشوند معمولا از كنترل كيفي مطلوب بر خودارند وحاوي مقداري ناخالصي هاي معمولي در آلومينوم مانند مس و آهن و سيلسيم هستند .قراضه ها و قطعات بر گشتي بايستي به دقت از نظر تركيب شيميائي كنترل و دسته بندي شوند .استفاده مستقيم از قراضه ها و قطعات كوچك (براده ،پليسه و اضافات تراشكاري ) به دليل افزايش سطح تماس و شدت اكسيد اسيون عملا نامطلوب مي باشند و ترجيحااين قطعات را تحت نيروي پرسهاي هيدروليكي فشرده ودر بلوك هاي مختلف به كار مي برند .برگشتي ها هم چنين آغشته به روغن گريس،رطوبت و … مي باشند كه بايستي قبل از استفاده وذوب دقيقا تميز و از كثافات روغن بر كنار باشند ومعمولا از دستگاههاي دوار وخشك كننده در اين مورد استفاده مي كنند .از آنجا كه قراضه ها معمولا تركيبات ناشناخته اي دارند اغلب ترجيح داده مي شود كه ‌آنها رادر كارگاه ريخته گري ذوب وپس از كنترل وآناليز كيفي مورد استفاده قرار دهند .
  • بازدید : 56 views
  • بدون نظر
این فایل در ۲۸صفحه قابل یرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

در آلیاژهای Al-Cu  ، رسوبات غیر تعادلی زیادی در دماهای کمتر از دمای جامد تشکیل می شود.در این آلیاژها، با سرد کردن محلول جامد فوق اشباع ،رسوبات تشکیل می شود. این رسوبات با افزایش درجه حرارت و یا افزایش زمان بین دمای اتاق و دمای جامد گسترس می یابد. توالی تشکیل رسوبات بصورت زیر است:
 دردماهای پیرسازی طبیعی (-۲۰ .. ۶۰ C) آرایش اتمهای مس از حالت تصادفی به حالت منظم دیسکی شکل تبدیل می شود.این صفحات در جهات کریستالوگرافیکی خاصی در زمینه تشکیل می شوند. که به مناطق GP  مشهورند. این مناطق حوزه های کرنشی کوهئرنتی تشکیل می دهند که افزایش مقاومت در برابر تغییر شکل را باعث می شوند
آندسته از آلیاژهای کارشده که عملیات حرارتی باعث افزایش استحکام آنها می شودعبارتند از ۷xxx,6xxx,2xxx (به غیر از ۷۰۷۲) و نیز آلیاژهای ریختگی ۲xx.x,3xx.x و ۷xx.x .برخی از این آلیاژها، علاوه بر عناصر اصلی آلیاژی، افزودنی های دیگری از جمله مس ، منگنز،منیزیم و روی نیز دارند.مقادیر کمی از منیزیم افزوده شده باعث بهتر شدن خاصیت رسوب سختی می شود. 
در برخی از آلیاژها، دردمای اتاق و در مدت چند روز ، رسوبات کافی در ریزساختار تشکیل می شود تا محصولات پایدار و خواص معینی را سبب شود که برای کاربردهای مورد نظر مناسب باشد. این آلیاژهای را گاها رسوب سختی انجام می دهند تا استحکام و سختی آنها افزایش یابد.در کنار این آلیاژها ، آلیاژهایی وجود دارند که واکنش رسوب سازی آنها بسیار کند رخ میدهد فلذا بایستی قبل از استفاده رسوب سختی شوند.
رسوبسختی از فرآیندهایی هست که در دماهای کم و زمانهای طولانی انجام می گیرد. معمولا این فرآیند در دماهای ۱۱۵-۱۹۰ C  و بمدت ۵- ۴۸  ساعت می باشد.سیکلهای دما- زمان باید با دقت انتخاب شود.در دماهای بالا و زمانهای زیاد رسوبات درشت تشکیل می شود.که تعداد این ذرات کم ولی فاصله زیادی دارند.هدف، انتخاب سیکل مناسب برای دستیابی به اندازه و الگوی توزیع مناسب   بهینه است.متاسفانه سیکلی که برای افزایش یکی از خواص مثل استحکام نهایی استفاده می شود با سیکلی که برای افزایش خواص دیگر مثل استحکام تسلیم و مقاومت خوردگی بکار می رود، متفاوت است.
عملیات حرارتی که برای افزایش استحکام بکار میرود(در آلیاژهای الومینیوم) از سه مرحله بنیادی زیر تشکیل می شود:
عملیات حرارتی انحلالی: انحلال فازهای قابل حل 
کوئنچ: گسترش محلول فوق اشباع 
پیرسازی: رسوب اتمهای حل شده در دمای اتاق(پیرسازی طبیعی)یا در دماهای بالا(پیرسازی مصنوعی یا همان رسوب سختی)
در آلیاژهای آلومینیوم ، عملیات حرارتی برای آلیاژهای معینی بکار می رود که که می توان با آن استحکام و سختی را افزایش داد.این آلیاژها را عملیات حرارتی پذیر Heat treatable  می گویند.در برابر این آلیاژهایی وجود دارند مه که با سیکل های حرارتی و سرد کردن نمی توان استحکام آنها را افزایش داد.برای مشخص کردن و تمییز قایل شدن با آلیاژهای قبلی ، این آلیاژهای را عملیات حرارتی ناپذیر None-heat treatable  می نامند.تنها روش استحکام این آلیاژها، انجام کار سرد است.حرارت دادن هر دو نوع آلیاژ تا دمای مشخص برای افزایش داکتیلیتی و کاهش استحکام (آنیل) متداول بوده و با توجه به درجه نرم شدن ، واکنش هاس متالورژیکی مختلفی در ریزساختار رخ می دهند
خاصیت بسیار مهم در سیستم های آلیاژی رسوب سختی شونده ، وابستگی قابلیت انحلالی تعادلی به دما است که با افزایش درجه حرارت ، قابلیت انحلالی نیز افزایش می یابد.این رفتار در اکثر سیستم های دوتایی Al  مشاهده می شود هرچند که در برخی از آلیاژهای آن رسوب سختی کمتری دیده می شوند که همان آلیاژهای عملیات حرارتی ناپذیر را تشکیل می دهند.به عنوان مثال، در آلیاژهای با سیستم دوتایی Al-Si,Al-Mn  ، خواص مکانیکی بعد از عملیات حرارتی افزایش نمی یابد با این وجود رسوبات قابل توجهی تشکیل می شود
رابطه دما – انحلال برای سیستمهای رسوب سختی Al-Cu  توضیح داده میشود. قابلیت انحلال مس در آلومینیوم با افزایش دما افزایش می یابد.(۰٫۲۵ %  در دمای ۲۵۰ C به حداکثر ۵٫۶۵ % در ۵۴۸ C  دمای یوتکیتیک) در آلیاژهای Al-Cu  که دارای ۰٫۲-۵٫۶ %  مس هستند،دو حالت تعادلی مجزا وجود دارند.در دماهای بالای منحنی solvus مس کاملا حل می شودو اگر در این دما نگه داشته شود و با فرض کافی بودن زمان ، مس کاملا وارد محلول جامد می شود.و در دماهای کمتر از solvus حالت تعادلی از دو فاز تشکیل می شود.محلول جامد α و فاز ترکیب بین فلزی Ө(Al2Cu)  . اگر چنین آلیاژی که در دمای بالای solvus  کاملا بصورت محلول جامد است تا مای زیر این دما سرد شود محلول جامد فوق اشباعی تشکیل می شود که در این حالت آلیاژ شرایط تعادلی دو فازی را دنبال می کند و فاز دوم تمایل دارد که با رسوب در حالت جامد تشکیل شود.
  • بازدید : 121 views
  • بدون نظر

قیمت : ۳۵۰۰۰ ريال    تعداد صفحات : ۲۰    کد محصول : ۲۰۱۹۶    حجم فایل : ۱۰۸۰ کیلوبایت   

در خدمت شما هستیم با معرفی و دانلود یکی دیگر از پروژه و پایان نامه های دانشجویی با عنوان ( كنترل تخلخل و سوپرالاستيسيته آلياژهاي حافظه دارمتخلخل نايتينول تهيه شده توسط روش فشردن ايزواستاتيك گرم) . امیدوارم از خرید و دانلود این فایل تحقیق دانشگاهی لذت ببرید .

عنوان مقاله: كنترل تخلخل و سوپرالاستيسيته آلياژهاي حافظه دارمتخلخل نايتينول تهيه شده توسط روش فشردن ايزواستاتيك گرم

فهرست مطالب این مقاله که در قالب فایل word تقدیم حضورتان می گردد به شرح زیر است:

چكيده
۱- مقدمه
۲- 
پروسة آزمايشگاهي
۳- 
بحث و نتايج
۳-۱- مرفولوژي و توزيع حفره ها
۳-۲- ارزيابي ريز ساختار
۳-۳- آنالیز DSC
۳-۴- 
تكامل خواص مكانيكي آزمون فشار
نتیجه گیری
منابع و مؤاخذ

امیدوارم این مقاله برای شما سودمند باشد و بهره کافی را از مطالب آن ببرید.


عتیقه زیرخاکی گنج