nx دارای 15 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 :
ترمودینامیك تشكیل ذرات كاتالیست Ni برای رشد نانو لوله های كربنی
خلاصه:پارامترهای ترمودینامیكی وابسته به اندازه نظیر انرژی آزاد گیبس، انتالبی و انرژی برای گذار از نانو فیلم Ni به ذرات كاتالیست Ni به منظور پیش درآمدی بر رشد نا لوله های كربنی بررسی شده است. در این تحقیق ما معاملات مشتق شده از دمای ذوب نانو ذرات وابسته به اندازه را بر اساس كارای قبلی خود بررسی كرده ایم. با استفاده از این یافته های ترمودینامیكی دریافت می شود كه قطر ذرات Ni سه برابر بیشتر از ضخامت فیلم اصلی است. حداقل ضخامت فیلم لازم برای تبدیل نانو فیلم به نانو ذره از روی اندازه بحرانی و پایدار Ni تبدیل شده به نانو ذره Ni بدست می آید. پیش بینی های ما در توافق وبی با نتایج آزمایشگاهی است.
مقدمه:در سالهای اخیر به خاطر كاربرد وسیع و خواص بی نظیر نانو لوله های كربنی توجه زیادی به مكانیزم ساخت و تشكیل نانو لوله های كربنی می شود، یكی از روشهای مرسوم برای تشكیل نانو لوله های كربنی تجزیه بخار شیمیایی(CVD) است كه این ساختار گرانیتی بر روی سطح فلز حدودا در دمای زیر در تجزیه كربن كه بصورت گازی است شكل می گیرد در این فرایند معمولا نانو ذرات كاتالیست ابتدا بر روی سطح بوسیله عملیات حرارتی فیلم نازك رسوب كرده، تشكیل می شوند كه این نانو ذرات در جوانه زنی و تشكیل نانو لوله های كربنی شركت می كنند. اندازه اولیه و تحرك كاتالیست
می تواند بطور مشخصی بر تشكیل و پیكربندی نانو لوله های كربنی و دیگر نانو لوله ها یا نانو وایرها تاثیر بگذارد.ترمودینامیك پایه برای تشكیل نانو ذرات كاتالیست توسط jiang et al بیان شده است كه یك مدل برای پیش بینی شرایط یك بعدی برای تبدیل نانو فیلم Ni به نانو ذره Ni و سپس تشكیل نانو ذرات و پوشانده شدن با یك ردیف كربن پیشنهاد كرده است. اساس این مدل و بررسی ها بر تبعیت اندازه از نقطه ذوب نانو ذرات است پیش بینی می شود كه شعاع ذرات تبدیل شده 5/1 برابر بزرگتر از ضخامت فیلم اولیه است. Liang et al ترمودینامیك تشكیل نانو ذرات را بوسیله فرایند جوانه زنی وابسته به شكل و حالت ماده(جامد، مایع یا گاز) منبع است كه در گزارشات قبلی مورد بررسی قرار نگرفته اند.
در این كار پارامترهای ترمودینامیكی نظیر آنتالپی، انتروپی و انرژی آزاد گیبس برای مدل كردن اندازه بحرانی و پایدار نانو ذرات Ni در نظر گرفته شده اند. این پارامترهای ترمودینامیكی برای پیش بینی تشكیل نانو ذرات Ni از حمام مذاب و منبع فیلم نازك مورد استفاده قرار می گیرند.
در اینجا بررسی دمای ذوب به عنوان تابعی از اندازه بر مبنای كارهای قبلی در نظر گرفته شده است و نتایج با داده های آزمایشگاهی و گزارشات دیگر مقایسه شده اند.
2- مدل و بحث:1-2: پارامترهای ترمودینامیكی نانو ذره و نانو فیلم:تغییرات كلی انرژی آزاد(G) برای تشكیل یك جامد از مایع طی فرایند جوانه زنی شامل دو بخش انرژی حجمی و تغییرات انرژی سطحی است.(1) g: تغییرات انرژی آزاد گیبس مولی(وابسته به دما) برای تشكیل جامد از مایعV2: حجم مولی A: مساحت : انرژی سطحی فصل مشترك جامد/مذابمی توان گفت:(2)
چون در اینجا ترمودینامیك حالت تعادل بررسی می شود Hm آنتالپی ذوب و Sm انتروپی انجماد(با علامت مخالف) است. Hm , Sm بصورت زیر محاسبه می شوند:
انتروپی ذوب حداقل شامل سه بخش است: وضعیتی، ارتعاشی و الكتریكی. اگر نوع پیوند شیمیایی در گذار از حالت جامد/مذاب تغییر نكند جز الكتریكی آنقدر كوچك است كه قابل چشم پوشی است، جزء وضعیتی هم برای كاتالیست های فلزی و آلی قابل چشم پوشی است. بنابراین روی هم رفته می توان گفت انتروپی و آنتالپی مولی ذوب برای كاتالیست های فلزی و آلی(Sm , Hm) بصورت زیر بیان می شود.(3) و(4) R: ثابت گازها Tm: دمای ذوب C: ثابتSm , Hm: به ترتیب آنتالپی و انتروپی ارتعاشیكارهای مختلفی برای نشان دادن اینكه دمای ذوب تابعی از اندازه است انجام شده است. در كار قبلی ما بطور گسترده وابستگی دمای ذوب نانو ذرات به اندازه بصورت زیر بیان شد:(5) و برای نانو فیلم:(6) Tmb: دمای ذوب بانكTmp: دمای ذوب نانو ذره : فاكتور شكلTmf: دمای ذوب نانو فیلم q: نسبت عدد كتوردیناسیون سطح به حجمPs: فاكتور فشردگی سطح Pl: فاكتور فشردگی شبكه
d: قطر اتم D: قطر نانو ذره t: ضخامت نانو فیلمتغییرات انتروپی به عنوان تابعی از اندازه 1 مدل ماده از معادله زیر مشتق می شود:(7) Smb: انتروپی ذوب با لكو تغییرات انتروپی به عنوان تابعی از اندازه:(8) بنابراین(9) اكنون ما می توانیم انرژی آزاد گیبس حجم مولی ذره gP(D) به عنوان تابعی از اندازه و برای فیلم gf(t) به عنوان تابعی از ضخامت بصورت زیر بیان كنیم.(10) از معادلات(5) تا (10) داریم:(11) (12) همچنین ما می توانیم انرژی سطحی را به عنوان تابعی از اندازه بیان كنیم. برای عناصر فلزی داریم:(13) از معاملات(7)، (8)، (10) و (15) داریم:(14) (15) 2-2: ترمودینامیك تبدیل نانو فیلم Ni به نانو ذرخ Ni:در ابتدا تشكیل یك نانو ذره Ni را از یك منبع مایع بررسی می كنیم.Gp(D) : انرژی آزاد كیس كلی به عنوان تابعی از قطر ذره برای جوانه زنی ذرات Ni كروی با قطر D از Ni مذاب بصورت زیر تعریف می شود.(16) شكل 1 تغییرات انرژی آزاد گیبس را به عنوان تابعی از قطر ذره در دمای 973k نشان می دهد. [973k دمای بهینه تشكیل نانو لوله های كربنی با استفاده از كاتالیست Ni به روش CDV است].در این شكل پنج نقطه مشخصه وجود دارد. در فاصله a-e در نقاط e,c,a در جائیكه نظر ذرات به ترتیب D.8nm، 2m/0 و 32nm است. Gps می باشد.در نقطه b در جائیكه D=1 یك مینیمم در D=2.5nm یك ماكزیمم وجود دارد.بین نقطه c,a ذره بصورت خوشه می تواند تشكیل شود. نقطه a جائیست كه كمترین نظر خوشه پایدار با ساختار Fcc تبدیل شود(D=3d، 13 اتم و در دو ردیف).جائیكه D<3d امكان وجود Ni با ساختار fcc وجود ندارد. به عنوان مثال بر D=0.8nm در شكل Gp>0. نقطه c جائیست كه تقریبا قطر یك ساختار ICO با fcc برابر می شود.برای بررسی جزئیات نقطه C ما به نمودار انتروپی به عنوان تابعی از قطر ذره رجوع می كنیم طبق معادله q , t و شكل(2) نقطه d معادل با قطر خوشه ای با ساختار(ICO) و (D=qd، 3oq اتم و s ردیف) و نقطه ای e برای(D=||d، اتم و 63 ردیف) می باشد.در نقطه b كمترین انرژی آزاد گیبس تشكیل یك خوشه اتفاق می افتد.(D=3.6d و 22 اتم):
شكل 1
شكل1- وابستگی انرژی آزاد به اندازه با استفاده از معادله(16) ، و ، [29] و برای رسم نمودار فرض شده كه
شكل 2
شكل 2- وابستگی انتروپی ذوب نانو ذرات Ni به اندازه استفاده از معادله(7).مشاهده می شود وقتی كه اندازه كریستال تا كمترین اندازه بحرانی كاهش می یابد، در یك دمای خاص كریستاله شدن ناپدید می شود به عبارت دیگر اگر اندازه كریستال از حجم بحرانی كمتر شود مشخصات بلند برد یك كریستال تخریب می شود.از آنجائیكه بی نظمی یك داده آمورن شبیه به مایعات است حالت دوم یك مقدار تعادلی انتروپی دارد. فرض می كنیم كه در زیر اندازه بحرای نانو كریستال، آنتاپی آن صفر باشد.
در شكل 2 اگر اندازه ذره كمتر از 12 nm باشد(نقطه c در شكل 1) و سپس Sm<0 مواد در حالت مایع در نظر گرفته می شوند. همچنین با توجه به معادله(s) كه وابستگی نقطه ذوب به اندازه را بیان می كند، q73k نقطه ذوب نانو ذره ای با قطر Dsl6nm است. زیرا در این اندازه در همین دما، ذرات در حالت مایع قرار می گیرند. در شكل(1) بیشترین انرژی آزاد گیبس در Ds2.5(نقطه d) نشان می دهد كه اندازه بحرانی جوانه كریستالی 25nm است.این كمترین اندازه بحرانی برای ذرات كریستالی Ni در دمای q73k است. به هر حال كمترین اندازه پایدار برای ذرات در D=3.2nm(نقطه e) كه بعد از آن G<0 است اتفاق می افتد.
این اعداد به همه جوانه های Ni از یك منبع مذاب مربوط می شوند. Liang et al همچنین یك مدل برای جوانه زنی از منبع مذاب ارائه داد و دریافت كه كمترین اندازه پایدار كریستال حدودا 7nm در دمای 973k است. این اختلاف مربوط به تفاوت به كار گرفته شده برای نقطه به عنوان تابعی از اندازه است. مدل ما تطابق بهتری با نتایج آزمایشگاه دارد.
اگر ما جوانه زنی ذرات را از منبع فیلم نازك بررسی كنیم معادله ها باید اصلاح شوند. ارتباط بین ضخامت فیلم و قطر ذرات می تواند از تغییرات كلی انرژی آزاد گیبس طی جوانه زنی برای تشكیل ذره Ni كروی پایدار با قطر D از یك قسمت مربع شكل فیلم Ni، طول l و ضخامت t بدست آید.(D) Gp باید كمتر از انرژی آزاد گیبس فیلم Gf(t) باشد بنابراین:(17) (18)
Vf , Vp به ترتیب حجم نانو ذره و نانو فیلم هستند.از آنجائیكه Vp=Vf (19) بنابراین از آنجائیكه t<<1 مساحت نانو فیلم برابر است با:(20) از معادلات (1)، (17)، (18) و (20) می توان انرژی آزاد گیبس كلی نانو فیلم را بدست آورد:(21) اگر0 Gt=Gp(D)-Gf(t) باشد نانو ذره می تواند تشكیل شود.
ادامه خواندن تحقيق در مورد ترموديناميك تشكيل ذرات كاتاليست Ni براي رشد نانو لوله هاي كربني
نوشته تحقيق در مورد ترموديناميك تشكيل ذرات كاتاليست Ni براي رشد نانو لوله هاي كربني اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.