Quantcast
Channel: دانلود فایل رایگان
Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

مقاله در مورد بررسي کامل نانو مواد

$
0
0
 nx دارای 28 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : كاربرد نانومواد درصنعت برق‌‌‌‌زمانی كه قرن بیستم آغاز شد،افراد معمولی بسیار سخت می توانستند درك كنند كه خودروها وهواپیماها چگونه كار می كنندبهره گیری از انرژی اتمی فقط درحد تئوری وجود داشت و شاید اكنون نیز برای عده ای در ابتدای قرن بیست و یكم بسیار سخت باشد كه باور كنند بشر روبوتهای میكروسكوپی خواهد ساختو خط مونتاژ میكروسكوپی داشته باشدتولید چنین محصولات خارق العاده ای حاصل بخشی ازدانش بشری است كه به آن نانوتكنولوژی می گویند بحث نانوتكنولوژی یكی ازرایج ترین مباحث در مجامع علمی دنیا ست و كشورهایی كه نتوانند در این فن آوری موقعیت مناسبی بدست آورند،در آینده دربسیاری زمینه هاازگردونه رقابت اقتصادی خارج می شوند چرا كه ازجمله مهمترین شاخصه های قابلیت اقتصادی درآینده،توانایی خروج موفقیت آمیزازبحران انرژی است و ازنانوتكنولوژی به منزله سلاحی جدید برای مقابله با این بحران یاد می شودامروزه ازطرفی به دلیل كاهش یافتن منابع اولیه انرژی های فسیلی دردنیا و از طرف دیگر به دلیل ایجاد آلودگی های شدید زیست محیطی در اثر افزایش مصرف این منابع،توجه خاصی به منابع جدید تامین انرژی مانند انرژی های خورشیدی، بادی و… می شود اما استفاده از این منابع مستلزم دستیابی بهتكنولوژی تبدیل كننده این پتانسیل ها به انرژی های الكتریكی، مكانیكی و… است(مثل پیلهای سوختی سلهای خورشیدی و…)ازسوی دیگر، نانوتكنولوژی، به سبب بهبود كیفی ابزارها، مصرف كمتر مواد اولیه مصرف كمتر انرژی، كاهش تولید مواد زائد و افزایش سرعت تولید در كشورهای پیشرفته به عنوان مهمترین روش تولید و ساخت این ابزارها، مطرح است همچنین به كمك این فناوری گام های موثری در جهت كاهش آلودگی زیست محیطی حاصل از سوختهای فسیلی برداشته شده است از این رو از مهمترین بسترهای به كارگیری نانو تكنولوژی در ساخت و تولید مبدلهای انرژی های نو(مثل سلهای خورشیدی و پیلهای سوختی)، كاهش آلاینده های زیست محیطی نیروگاه های گاز سوز(با استفاده از كاتالیست های احتراق)و افزایش راندمان این نیروگاه ها(با بكارگیری نانوپوشش ها ونانومگنت ها) است‌پیشرفتهای حاصله در زمینه نانوتكنولوژی(متالوژی)تكنولوژی مواد یك تكنولوژی بنیانی در زمینه فن آوری اطلاعات، حفاظت محیط زیست، بهینه سازی مصرف و تولید انرژی استاز سوی دیگر نانوتكنولوژی قابلیت بالایی در اصلاح خواص مواد مورد م صرف و ابداع كاربردهای جدید برای مواد با كنترل ریز ساختارآنها درابعاد بسیاربسیار ریز دارد واز این رومی توان ظهورآن را یك انقلاب بزرگ درآغاز قرن بیسست و یكم دانست بطور كلی پیشرفتهای حاصل از نانو تكنولوژی در شاخه متالوژی را می توان به دو دسته تقسیم كرد:الف)پیشرفتهای حاصله درساخت و تولیدب)پیشرفت های حاصله در تغییر خواص مواد مورد مصرف به كمك نانوتكنولوژیپیشرفتهای حاصله در ساخت و تولیددر شاخه ساخت و تولیدامروزه مهمترین كارهای انجام شده در زمینه تولید نانوذرات و نانو پودرهاست نانوپودرها موادی هستند كه به علت دارا بودن خواص منحصر به فرد خود در نوع خاصی از تولید بنام«تولید پایین به بالا»مورد استفاده قرار می گیرنددرتولید پایین به بالا به جای اینكه ماده مورد نظر را از تراش دادن ماده توده ای بسازند،آن را از ذرات و مولكولهای تشكیل دهنده اش می سازند این روش با روش معمولی(تولیدازبالا به پایین) بسیارمتفاوت است زیرا درتولید معمولی، حجم بسیارزیادی ازمواد زاید حاصل ازتراش دور ریخته می شود ولی در تولید پایین به بالا، علاوه بر اینكه چنین مشكلی وجود ندارد، استحكام ماده تولیدی نیزبه علت كم شدن نواقص ریزساختاری بالا می رود ‌‌‌پیشرفت های حاصله دربهبود خواص مواد با نانو ساختارسازیمحققان و دانشمندان علم مواد و فیزیك بر این باورند كه بسیاری از خواص فیزیكی مواد ارتباط تنگاتنگی با ریز ساختار ماده(آرایش اتمی، تركیب شیمیایی و همگنی آرایش كریستالی یك جامد در یك یا دو یا سه بعد)دارد بدیهی است با پذیرش چنین اصلی می توانیم انتظار تغییر خواص فیزی كی یك جامد را دراثر تغییر یافتن یكی از پارامترهای مذكور داشته باشیم در ارتباط با نانومواد گزارشات متعددی درخصوص تغییرات خواص دراثراین تحولات ارایه شده است كه با توجه به كاربردهای بسیار جالب آنها، تلاشهای زیادی جهت درك پدیده های نوظهورایجاد شده درحال انجام است درواقع تغییردر ساختار اتمی مواد، نقش تعیین كننده ای در كنترل خواص مواد نانوساختار دارد به عنوان مثال كم شدن ابعاد دانه درحد نانومتراثر شدیدی بر تولید و حركت نابجائی ها و در نتیجه افزایش چشمگیر استحكام تسلیم، سختی و چقرمگی داردهمچنین مقاومت به سایش و خوردگی مواد نانوساختار از نمونه های معمول بیشتر استریز ساختار نانومواد:در یك تقسیم بندی كلی انواع مواد نانوساختار می توانند بر اساس تركیب شیمیایی كریستالیت ها یا مرز دانه ها، شكل بلوك ها و… در چهار گروه دسته بندی شوند برا ساس این مدل در ساده ترین حالت ( گروه اول ) کریستالیتها و نواحی مرزی دارای ترکیب شیمیمایی یکسان هستند . مثل پلیمرهای نیمه هادی که درآنها لایه های کریستالی روی هم چیده شده ، توسط لایه های غیر کریستالی جدا می شود . این کریستالیتها ، ساختار کریستالی متفاوت اما ترکیب شیمیایی یکسانی دارند . گروه دوم نیز مشابه گروه اول است با این تفاوت که علاوه برساختار کریستالی ترکیبی شیمیایی کریستالیتها نیز با یکدیگر متفاوت است . حالت سوم حالت یاست که یک کریستالیت غالب وجود دارد که بین دانه های آن مرزدانه است . در اینحالت یک نوع اتم یا مولکول در نواحی مرزی به گونه ای تجمع می یابد که هم تغییرات ساختاری و هم شیمیایی را به طور مضاعف داشته باشیم . نوع چهارم جامدهای نانوساختار ، می تواند به صورت توزیع کریستالهای نانومتری با اشکال مختلف ( نظیر صفحه ای ،میله ای و غیره ،) در یک زمینه با ترکیب شیمیایی متفاوت پدیدار شود ( مثل آلیاژهای رسوب سختی شده ) . بدین ترتیب با اعمال کنترلهای بسیار دقیق ، شاهده تأثیرات نانو ساختار سازی بر بهبود خواص مواد مورد استفاده بود . بکارگیر نانو تکنولوژی در پوشش قطعات داغ توربین های گازی قطعات داغ توربین های گازی زمینی از سوپر آلیاژهای گران قیمت ساخته می شوند که دوام خزشی نسبتا بالایی داشته باشند . هزینه تأمین مواد اولیه از یک سو و پیچیدگی روشهای تولید ، ماشین کاری و کنترل کیفی از سوی دیگر سبب شده است که این قبیل ق طعات قیمت تمام شده بالایی داشته باشند . قطعات مذکور در تماس مستقیم با گازهای داغ هستند ودر اثر عوامل تخریبی مختلفی از جمله سوخت مورد استفاده شوکهای حرارتی و شرایط محیطی آسیب می بینند. آسیبهای وارده به صورت کاهش ضخامت و تضعیف فلز پایه به دلیل خوردگی داغ ، اکسیداسیون ، فرسایش و پوسته شدند یا افت خواص مکانیکی در اثر نفوذ عوامل مضربه داخل زمینه آلیاژ بروز می کند . در سه دهه گذشته تلاشهای زیادی برای افزایش مقاومت این آلیاژها انجام شده است تا بدین وسیله افزایش توام با استحکام و مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی امکان بالا بردن دما جهت افزایش راندمان توربین فراهم شود و نیز بتوان از سوختهای ناخالص تر و ارزان تر برا ی احتراق استفاده کرد . افزایش مقاومت به خوردگی آلیاژ، با بهبود ترکیب شیمیایی ، اصلاح ریز ساختار ، کنترل دمای کاری و کاهش عوامل خورنده در محیط کاری صورت می گیرد . همچنین افزودن یکسری از عناصر مانند کروم و آلومینوم سبب افزایش مقاومت به خوردگی و اکسید اسیون می شود . اما افزودن این عناصر سایر خواص آلیاژ مثل استحکام و مقاومت ضربه را به شدت کاهش می دهد . از طرفی کاهش دمای کاری توربین ها ، راندمان را کاهش داده و مقرون به صرفه نخواهد بود . به منظورکاهش عوامل خورنده می توان از فیلتر کردن سوخت ، هوا و غیره استفاده کرد و لی حذف کامل این عوامل امکان پذیر نیست . از این رو جهت بر طرف کردن معظلات مذکور ، استفاده از پوشش مطرح شده که فلسفه آن طراحی سیستمی مشتمل از یک آلیاژ با استحکام بالا برای تحمل تنش ها و یک پوشش سطحی برای رسیدن به بالاترین خواص حفاظتی در برابر محیط باشد . از بین پوشش های مرسوم می توان به پوشش های سرامیکی ، (تک فاز و کامپوزیتی ،) و پوشش های کروم سخت اشاره کرد . اما همه این روشها مشکلات مهمی دارند که باعث محدودیت در استفاده از آنها می شود . آبکاری کروم ، همراه با مواد سمی و خطرناک است و رفع آنها هزینه بسیار زیادی می طلبد ، از طرف دیگر پوششهای پاشش پلاسمایی سرامیکی ، قیمت کمتری نسبت به کروم سخت دارند ، اما تردند و چسبندگی خوبی با زمینه ایجاد نمی کنند . از این رو جایگزینی این پوشش ها با پوشش هایی که این مشکلات را نداشته باشند بسیار مورد توجه است و دربین راههای مختلف ، نانو ساختار سازی پوشش های سرامیکی از بهترین و جدیدترین شیوه ها محسوب می شود . با توجه با تأثیر بسزای بکارگیری نانو ساختار ها در بهبود خواص پوشش ها ، تا کنون تأثیر نانو ساختار ساز روی خواص پوشش های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است . در این میان نانو پوششهای سد حرارتی ( TBC) از اهمیت بسزایی جهت ایزوله کردن حرارتی اجزای داغ ، برخوردارند ، چراکه این پوشش ، فلز را ایزوله می کند و باعث می شود که بالاتر رفتن دمای کاری ، بازدهی موتور افزایش یابد ، دمای اجزای فلزی پایین تربیاید و درنتیجه زوال ، دیرتر صورت گیرد ، احتیاج کمتری ب ه خنک کننده باشد و احتمال زوال حرارتی کم شود ، که اینها در مجموع منجر به بهبود کارآیی ، بازدهی بیشتر و طول عمر بیشتر اجزای موتور توربین های گازی می شود. پوشش های سد حرارتی نانو ساختار بر اساس تحقیقا بعمل آمده ، زوال پوششهای سد حرارتی در سیکل های حرارتی ، هنوز مشکل مهمی محسوب می شود که شدیداً عمر قطعه پوشش داده شده را کم می کند . این زوال ناگهانی معمولا بر اثر پوستهای شدن پوشش سرامیکی واقع می شود که با ریز کردن ابعاد ذرات و کریستالها در پوششهای نانو ساختار معضل مذکور برطرف می شود . عمده ترین روشی که برای پوشش سد حرارتی در حالت نانو ساختار بکار گرفته می شود . پوشش دهی پلاسمایی است . اصول پوشش دهی پلاسمایی معمولی و نانو ساختار ، عملا تفاوتی با یکدیگر ندارند . مبانی پوشش دهی پلاسمایی بدین صورت است که یک گازخنثی از ناحیه ای که تخلیه الکتریکی شده ، عبور می کند و دمای آن بسیار بالا می ورد تا گاز یونیزه شود . گاز یونیزه شده از داخل یک نازل ، با نیروی بسیار وسرعت زیاد خارج شده ، از طرف دیگر ذرات پودری تغذیه در مسیر حرکت پلاسما قرار گرفته ، داغ و ذوب شده ، به طرف فلز پایه هدایت می شوند . نکته ای که در این راستا مطرح است این است که استفاده مستقیم از پودر باذرات نانو ، امکان پذیر نیست چون نانو ذرات نمی توانند با تزریق در ناحیه پلاسما به خوبی اسپری شوند چراکه اندازه این ذرات بسیار کوچک است و اندازه حرکت لازم برای رسوخ به پلاسما و ضربه زدن مناسب به سطح فلز پایه را ندارند از این رو تنها نکته این روش رعایت شرایط ویژه تهیه تغذیه مناسب برای پاشش به روی زمینه جهت رسیدن به پوشش های نانو ساختار است. در روش پوشش دهی ، پلاسمایی قطره های مذاب که روی فلز پایه یا پوشش منجمد شده قبلی پرتاب می شوند ، پس از انجماد مرزی با بخش منجمد شده تشکیل می دهند که به آن مرز پرتابی گفته می شود . درنمونه های پاشش حرارتی شده معمولی ، نواحی مرزهای پرتابی مکان مناسبی برای رشد ترک هستند اما در پوششهای نانو ساختار ، مرزهای پرتابی توسط نواحی ذوب کامل نشده قطع می شوند و ترک از داخل مرزهای پرتابی رشد می کند که بارسیدن به این نواحی متوقف می شود و یا مسیرش منحرف می شود . علت بهبود سایش پوشش های نانو در مقایسه پوششهای معمولی این است که به دلیل ساده گی رشد ترک از مرزهای پرتابی . ادامه خواندن مقاله در مورد بررسي کامل نانو مواد

نوشته مقاله در مورد بررسي کامل نانو مواد اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.


Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

Trending Articles



<script src="https://jsc.adskeeper.com/r/s/rssing.com.1596347.js" async> </script>