کاملترین فایل مقاله بررسی متالورژی پودر

مقاله بررسی متالورژی پودر در 48 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی: مواد و متالوژی

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 48

حجم فایل: 41 کیلو بایت

مقاله بررسی متالورژی پودر در 48 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

پیشگفتار ?
مقدمه ?
?-?- روشهای مکانیکی تولید پودر ??
?-?-?- روش ماشین کاری ??
?-?-?- روش خرد کردن ??
?-?-?- روش آسیاب ??
?-?-?- روش ساچمه ای کردن ??
?-?-?- روشدانه بندی باگرانوله کردن ??
?-?-?- روش اتمایز کردن ??
?-?-?- تولید پودر با روش مانسمن ??
تولید پودر به روش شیمیایی ??
?-?-? روش احیاء ??
?-?-? روش رسوب دهی ( ته نشین سازی از مایع) ??
?-?-?- روش تجزیه گرمایی ??
?-?-?- روش رسوب از فاز گازی ??
?-?-?- روش خوردگی مرزدانه ها ??
تولید پودر به روش الکترولیتی ??
تولید پودر به روش پاشش ??
?-?-?- پاشش با گاز ??
?-?-?- پاشش آبی ??
?-?-?-پاشش گریز از مرکز ??
?-? : ریخته گری دوغابی یا Slip Casting 29
تراکم با سیستم چند محوری ??
تراکم در قالبها ??
?-?-?- متراکم کردن با لرزاندن ( ویبره ای ) ??
?-?-?- متراکم کردن سیکلی ( نیمه مداوم) ??
?-?-?- متراکم کردن به روش ایزواستاتیک ??
?-?-?- متراکم کردن با نورد ??
?-? : تزریق در قالب یا injection molding 42
مواد آلی افزودنی ??
مخلوط کردن ذرات پودر با مواد آلی ??
نحوه تزریق در قالب ??
محدودیتهای روش تزریق ??
کاربرد کاربید سمانته شده ??
II- الماس مصنوعی ??
تولید ابزار از الماس مصنوعی ??
III- تولید یاقاقانهای خود روغن کار ??
آنالیز شیمیایی یاتاقانهای خود روغن کار ??
یاتاقانهای برنزی زینتر شده ??
iv- تولید پودر برای روکش الکترودها ??
روکش الکترودها ??
کنترل خواص سرباره ??
کیتفیت رسوب جوش ??
قابلیت چسبندگی با اکستروژن ??

پیشگفتار:

یكی از شاخه‌های علم متالورژی كه دز سالهای اخیر رشد زیادی یافته است. متالورژی پودر است. البته قدمت تولید قطعات با پودر به پنج هزار سال و بیشتر می رسد. یكی دیگر از دلایل توسعه متالورژی پودر این است كه در روش مزبور فلز تلف شده به مراتب كمتر از سایر روشهاست و حتی می توان گفت وجود ندارد. سرمایه گذاری در صنعت متتالورژی پودر نیز،‌كمتر از سرمایه گذاری برای روشهای كلاسیك ساخت قطعات است. زیرا در مرحله هم جوشی ، درجه حرارت لازم كمتر از درجه حرارت ذوب فلزات است و در نتیجه، كوده های مورد احتیاح ارزانتر اند.

دامنه استفاده از متالورژی پودر بسیار متنوع و گسترده بوده و در این رابطه كافی است به زمینه هایی همچون تولید رشته های لامپها، بوش های خود روانساز، متعلقات گیربكس اتومبیل، اتصالات الكتریكی، مواد ضد سایش قطعات توربین و آمالگم های دندانپزشكی اشاره شود. علاوه بر آن پودر فلزات در موارد و كاربردهایی چون صنایع رنگ سازی مدارهای چاپی، آردهای غنی شده مواد منفجره، الكترود های جوشكاری، سوخت راكت ها، جوهر چاپ، باطری الكتریكی قابل شارژ، لحیم كاری و كاتالیزورها مورد استفاده قرار می گیرند.

متالورژی پودر در ابتدا فلزات معمول، همچون مس و آهن شروع شد ولی لانه استفاده از عمل آن به فلزات غیر دیگر نیز سرایت كرد. كاربردهای جدید تری برای متالورژی پودر به دنبال داشت. بطوریكه از آغاز دهه 1940 بسیاری از قطعات فلزات غیر معمول از طریع این تكنولوژی تهیه شدند. در این گروه مواد می توان از فلزات دیر گداز مانند نایوبیم، تنگستن، مولیبدن، زیر كنیم، تیتانیم، رنیم و آلیاژهای آنها نام برد. همچنین تعدادی از مواد هسته ای و تركیبات الكتریكی و مغناطسسی نیز با تكنیك های متالورژی پودر تهیه شدند. هر چند موفقیت اولیه متالورژی پودر بیشتر مدیون مزایای اقتصادی آن است. ولی در سالهای اخیر ساخت قطعاتی كه تولید آنها با روشهای دیگر مشكل می باشد در گسترش این تكنولوژی سهم چشمگیری داشته است. انتظار می رود كه این عوامل در جهت بسط متالورژی پودر و ابداع كاربردهای آتی آن دست به دست هم داده و دست آودرهای تكنولوژیكی تازه ای را به ارمغان آورند. تداوم رشد متالورژی پودر را میتوان به عوامل پنجگانه زیر وابسته دانست:

الف) تولید انبوه قطعات سازه ای دقیق و با كیفیت بالا كه معمولاً‌بر بكارگیری آلیاژهای آهن مبتنی می باشند.

ب ) دستیابی به قطعاتی كه فرایند تولید آنها مشكل بوده و باید كاملاً فشرده و دارای ریز ساختار یكنواخت ( همگن) باشند.

پ ) ساخت آلیاژهای مخصوص،‌عمدتاً مواد مركب محتوی فازهای مختلف كه اغلب برای شكل دهی نیاز به بالا تولید می شوند.

ت) مواد غیر تعادلی از قبیل آلیاژهای آمورف و همچنین آلیاژ های ناپایدار.

ث ) ساخت قطعات پیچیده كه شكل و یا تركیب منحصر به فرد و عیر معمول دارند

متالورژی پودر روز به روز گسترش بیشتری یافته و بر میزان پودر تولیدی به طور پیوسته افزوده، بطوریكه پودر آهن حمل شده از آمریكا از سال 1960 تا 1978 میلادی به ده برابر افزایش یافته است. هر چند در سالهای اخیر آهنگ رشد این تكنولوژی چندان پیوسته نبوده، ولی مجموعه شواهد دلالت بر گستردگی بیشتر آن، در مقایسه با روشهای سنتی قطعه سازی دارد. باز خوردهای دریافت شده از مهندسین طراح نشان می دهد كه هر چه دانش ما در متالورژی پودر افزودن تر می شود، دامنه كاربرد این روش نیز گسترش بیشتری می یابد. اغلب دست آوردهای نوین این زمینه صنعتی بر قابلیت آن در ساخت،‌ مقرون به صرفه قطعات با شكل و ابعاد دقیق مبتنی است.

مقدمه

در قرن بیستم و در سالهای اخیر، تكنیك متالورژی پودر بطور جدی تر،‌ مورد توجه قرار گرفته و جای خود را به اندازه كافی در صنعت باز كرده است بطوری كه در حال حاضر می توان آن را به عنوان یكی از تكنیك های جدید متالورژی به حساب آورد. البته قدمت تولید قطعات با پودر به بیش از پنج هزار سال پیش می رسد، درآن زمان كوره هایی كه بتوانند حرارت لازم را برای ذوب فلزات ایجاد كند، وجود نداشتند. روش معمول، احیا سنگ معدن با ذغال چوب بود و محصولی كه به دست می آمد نوعی فلز اسفنجی بود كه در حالت گرم با چكش كاری امكان شكل دهی مطلوب داشت.

هم اكنون، ستونی آهنی با وزنی حدود شش تن در شهر دهلی وجود دارد كه در هزار وششصد سال پیش با همین روش تهیه شده است . در اواخر قرن هیجدهم و لاستون

( wollaston ) كشف كرد كه می توان پودر فلز پلاتین را كه در طبیعت به صورت آزاد شناخته شده بود، پس از تراكم و حرارت دادن، درحالت گرم با چكش كاری شكل داد. ولاستون جزئیات روش خود را درسال 1829 منتشر كرد و اهمیت فاكتورهای نظیر اندازه دانه ها، متراكم كردن پودر با وزن مخصوص بالا و اكتیویته سطحی و غیره.. را توضیح داد.

همزمان با ولاستون وبطور جداگانه متالوریست بر جسته روسی پیومتر زابولفسكی

( pyotrsobolevsky ) در یال 1826، از این روش برای ساختن سكه ها و نشان ها از جنس پلاتین استفاده كرد. در نیمه دوم قرن نوزدهم، متخصصین متالورژی به روشهای روب فلزات با نقطه روب بالا دست یافتند و همین مسئله باعث شد كه مجدداً استفاده از متالورژی پودر محدود شود،‌ هر چند تقاضا برای تولید قطعاتی مانند تنگستن از طریق متالورژی پودر فلز، تلف شده به مراتب كمتر از سایر روشهاست و حتی می توان گفت وجود ندارد. دراین مورد، بطوری كه تجربه نشان می دهد،‌ هر یك كیلوگرم محصول ساخته شده باروش متالورژی پودر، معادل است با چند كیلو گرم محصول ساخته شده با سایر روشهای شكل دادن نظیر برش و تراشكاری، چون در روشهایی نظیر تراشكاری مقادیر زیادی از فلزبه صورت براده در می آید كه تقریباً غیر قابل استفاده است. علاوه بر آن یك كیلو گرم از مواد ساخته شده بوسیله روشهای متالورژی پودر می تواند كار ده ها كیلو گرم فولاد آلیاژی ابزار را انجام دهد.

3-1- فصل سوم:

تولید پودر به روش الكترولیتی :

تحت شرایط مناسب می توان پودر فلزات را بر روی كاتد سلول الكترولیز رسوب داد. پودر خالص فلزات تیتا نیوم، مس،آهن و برلیم نمونه هایی از پودرهای تولید شده با روش اخیر می باشد.

انحلال در سطح آند و ایجاد رسوب پودری در كاند انجام می گیرد. انتقال یونها در الكترولیت منجر به تولید شد پودری با درجه خلوص بالا در سطح كاتد می شود كه پس از جمع آوری،‌ آسیاب و نهایتاً برای كاهش سختی كرنشی ایجاد شده در آن تحت عمل آنیلینگ قرار می گیرد. نیروی محركه تولید پودر در این روش ولتاژ خارجی اعمال شده بردو قطب الكترولیز بوده و جمع آوری پودر از سطح كاتد با نشستن سطح آن و خشك كردن رسوب حاصله عملی می شود. پودر تولید شده به روش الكترولیتی معمولاً شاخه ای و یا اسفنجی بوده و ویژگیهای آن تابع شرایط حمام درحین رسوب و همچنین عملیات بعدی انجام گرفته بر روی پودر می باشد.

بالا بودن دانسیته جریان خارجی،‌ كم بودن غلظت یونی در محلول الكترولیت و اسیدی بودن آن و همچنین افزایش مواد كلوئیدی به حمام به تولید پودر اسفنجی كمك می كند. دمای حمام در شرایط كار در حدود 60 درجه سانتیگراد بوده و از الكتولیت با گران و سیكوزیه بالا استفاده می شود. از بهم زدن الكترولیت نیز پرهیز می شود تا رسوب ایجاد شده بر سطح كاتد حتی الامكان باشد.

هر چند الكترولیز برای تولید پودرهای با درجه خلوص بالا روشی شناخته شده می باشد ولی انجام آن مشكلاتی را نیز به همراه دارد. تركیب شیمیایی حمام الكترولیت بسیار حائز اهمیت بوده و ناخالصی های موجود در آن می تواند رسوب پودر بر سطح كاتد را با وقفه مواجه سازد. علاوه بر این روش مذكر تنها برای تولید پودرهای فلزی( غیر آلیاژی ) قابل استفاده می باشد. همچنین تمیز كردن و آماده سازی پودر تولید شده برای فرایند های بعدی می تواند هزینه تولید را به میزان زیادی افزایش دهد.

4-1- فصل چهار:

تولید پودر به روش پاشش

4-1-1- پاشش با گاز

بكارگیری هوا، ازت، هلیم و آرگون بعنوان سیالات متلاشی كننده جریان مذاب در تولید پودر فلزات و آلیاژها از كار آیی چشمگیری برخوردار می باشد. جریان فلز ( آلیاژ) مذاب در اثر برخورد با گاز منبسط شده ای كه از یك افشانك خارج می گردد متلاشی شده و در مراحل بعدی به دانه های پودر كروی تبدیل می گردد. پاشش گازی برای تولید پودر سوپر آلیاژ ها و مواد پر آلیاژ روشی ایده آل و شناخته شده می باشد.

طرحهای گوناگون مورد استفاده تابعی از مكانیزم تغذیه فلز مذاب و پیچیدگی تجهیزات ذوب و جمع آوری پودر می باشد، ولی ویژگی مشترك همه این روشها انتقال انرژی از یك گاز سریعاً منبسط شونده به جریان مذاب و تبدیل آن به دانه های پودر است. افشاننده های با دمای كم دارای طرح افقی مطابق شكل11 می باشند. و گاز دارای سرعت بالا كه از یك افشانك خارج می گردد فلز مذاب را به منطقه انبساط گاز می كشاند. سرعت زیاد گاز باعث تولید جریانی از قطرات ریز مذاب شده كه در حین حركت در محفظه جمع آوری پودر سرد و منجمد می گردند.

روش پاشش برای فلزات با نقطه ذوب بالا در محفظه بسته ای كه با گاز خنثی پر شده انجام می گیرد تا از اكسید اسیدن دانه های پودر جلوگیری شود. اندازه محفظه ( تانك) پاشش باید به نحوی انتخاب شود كه دانه های پودر پیش از برخورد به دیواره های آن بصورت جامد در آیند. در چنین سیستمهایی مذاب در كوره القایی تحت خلاء، تهیه و به افشانك ریخته می شود. دمای فوق ذوب تا حد قابل ملاحظخ ای بابد بجای افشانك مدور می توان از افشانكهای چند گانه كه بصورت محیطی جریان مذاب را احاطه كرده اند، استفاده نمود. گاز پاشش مذاب باید از محفظه تولید پودر تخلیه شود تا از ایجاد فشار جلوگیری شود.

در حالیكه در سیستم پاشش افقی اینكار بوسیله فیلتر تعبیه شده در بدنه دستگاه، كه نقش جمع آوری پودر را نیز بعهده دارد، انجام می شود. درتجهیزات پاشش قائم گاز بكار گیری سیلكون، تخلیه و در صورت نیاز بازیابی شده و دانه های ریز پودر نیز از آن جدا می شوند.

پاشش گازی را می توان تحت شرایط كاملاً خنثی انجام داد. از این تولید پودر های پر آلیاژ با تركیب آلیاژی دست نخورده ( كنترل شده ) با این روش امكان پذیر می باشد. دانه های پودر حاصل از فرایند، كروی و توزیع دانه بندی آنها نسبتاً گسترده می باشد متغیرهای كنترل كننده فرایند نسبتاً زیاد و شامل نوع گاز، سرعت گاز، شكل افشانك و دمای گاز می باشد.

2-4-1- پاشش آبی

پاشش آب متدوالترین فرایند برای تولید پودر فلزات و آلیاژ های با نقطه ذوب پایینتر از 1600 درجه سانتیگراد می باشد. جهت دهی آب به سمت مسیر مذاب را می توان با استفاده از افشانك حلقوی، چند تایی و یا منفرد عملی نمود. این فرایند مشابه پاشش گازی می باشد. با این تفاوت كه سرعت انجماد در این مورد بیشتر و ویژگیهای عامل متلاشی كننده مذاب نیز با حالت پیشین متفاوت می باشد.

در پاشش آبی شكل دانه های پودر ، به علت انجماد سریعتر در مقایسه با روش گازی، نامنظم تر بوده و بعلاوه سطح دانه ها ناصاف تر و اكسید اسیون آنها نیز بیشتر است. با توجخ به انجماد نسبتاً سریع دانه ها كنترل شكل آنها در صورتی امكان پذیر خواهد بود كه دمای فوق ذوب در حد قابل ملاحظه ای بالا شد.

3-4-1-پاشش گریز از مركز

نیاز به كنترل اندازه دانه های پودر و همچنین اشكالات موجود در تولید پودر فلزات فعال منجر به توسعه و بكارگیری این روش پاشش شده است. در افشانك مختلفی كه بر مبنای اعمال نیروی گریز از مركز بر مذاب بنا شده اند، نیرو باعث پرتاب قطرات مذاب و انجماد آنها بصورت پودر می گردد. یكی از نمونه های بكار گیری این روش، روش الكترود چرخان است كه در تولید پودر فلزات فعال مانند زیر كنیم، وم همچنین سوپر آلیاژ ها بكار گرفته می شود،‌

1-2 : ریخته گری دوغابی یا Slip Casting

از این روش بطور وسیع برای سرامیكها و در مقیاس كمتر برای فلزات استفاده می شود. مواد ذیل برای ریخته گری لازم است:

1- پودر فلز یا سرامیك

2- مایع برای معلق نگهداشتن ذرات ( آب الكل)

3- مواد افزودنی برای جلو گیری از ته نشینی ذرات و چسبنده ها

دراین روش معمولاً‌ ذرات از 5 میكرو است ( از ذرات بزرگتر از 20 میكرومتر به علت سرعت ته نشین زیاد به ندرت استفاده می شود) با كمك افزودنی ها از ته نشینی ذرات بطور سریع جلو گیری بعمل می آید و عمل فشرده شدن در ریخته گری دوغابی یكنواخت می شود. مواد پس از آماده شدن در قالبی كه از مواد جذب كننده مایع ( مثل پلاستر پاریس ) ساخته شده است رسخته می شود، معمولاً چندین ساعت وقت لازم است تا مایع از خلل و فرج مویی (‌ Capillary ) شكل قالب خارج شود و مواد متراكم شده از قالب بیرون آید.

قبل از زنیترتیگ قطعه متراكم شده باید خشك شود تا رطوبت بطور كامل از آن خارج و سپس زینتر شود. با این روش قطعات با تخلخل كم و یا زیاد می توان تولید كرد اما وزن مخصوص قطعه متراكم شده در این روش پایین است و در زنیترتیگ انقباض زیاد تری لازم است تا به وزن مخصوص بالاتر برسد.

جعبه دانلود

برای خرید و دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


کاملترین فایل مقاله بررسی فلزات سنگین

مقاله بررسی فلزات سنگین در 17 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی: مواد و متالوژی

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 17

حجم فایل: 17 کیلو بایت

مقاله بررسی فلزات سنگین در 17 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

فلزات سنگین ?
?-نقش بهداشتی فلزات سنگین ?
?- شناسایی عوامل آلوده کننده آبها از نظر فلزات سنگین ?
?- فلزات سنگین (اثرات- منابع- کاربرد) ?
?-?- کروم ??
?-?- کبالت ??
?-?- کادمیوم ??
?-?- سرب ??
?-?- مس ??
?-?- وانادیوم ??
?-?- روی ??
?-?- آرسنیک ??
?-?- جیوه ??
??-?- نیکل ??
??-?- نقره ??
??-?- آلومینیم ??
??-?- آهن ??
منابع ??

فلزات سنگین

در كتب و مراجع گوناگون تعاریف و تفسیرهای مختلفی از فلزات سنگین به عمل آمده است. علت اطلاق لفظ سنگین، وزن مخصوص بالاتر از 6 گرم بر سانتیمتر مكعب می‌باشد، كه این فلزات دارا هستند. این فلزات دارای نقاط ذوب و جوش بسیار متفاوتی می‌باشند.

به طوری كه در این گروه جیوه Hg پائین‌ترین نقطه جوش یعنی oc87/38- و مولیبدن (Mo) بالاترین نقطه جوش یعنی c 0 4612 را دارا می‌باشد.

اكسید فلزات سنگین در جدول تناوبی هرچه به طرف گازهای نادر پیش برویم، در طبیعت پایدارتر است، و در سیستم بیولوژی با مولكول‌های آلی ایجاد كمپلكس‌های پایدار می‌نماید.

حضور برخی از این عناصر از نظر تغذیه حائز اهمیت می‌باشد. در حالی كه در شرایط مشابه حضور برخی از آنها در بافت زنده مضر می‌باشد. نیاز پستانداران به روی و مس به مراتب بیشتر از ید و سلینیوم و غلظت آهن و روی در بافت‌های حیوان ضروری‌تر از منگنز و كبالت می‌باشد.

برخی عناصر غیر ضروری مانند برم (Br) و ربیدیوم (Rb) و سیلیكون در مقایسه با فلزات كمیاب ضروری با غلظت بالا در بافت نرم و خون حضور دارند.

فلزات سنگین نظیر آهن- روی و مس برای تعداد زیادی از آنزیم‌ها در حكم یك كانون فعال هستند. این فلزات در غلظت‌های پائین در بدن یافت می‌شود، ولی اثر فوق‌العاده‌ای در بدن دارند.

فلزات سنگین نظیر نقره (Ag)، كادمیوم (Cd)، قلع (Sn)، جیوه (Hg)، سرب (Pb)، و فلزاتی كه خاصیت الكترونگاتیویته زیادی دارند مانند مس، نیكل و كبالت، میل تركیبی شدیدی با گروه‌های آمینی و سولفیدریل دارند.

آنزیم‌ها به وسیله این فلزات متلاشی شده و قدرت آنزیمی خود را از دست می‌دهند. به علاوه این فلزات در عمل سوخت و ساز بدن وارد شده و عمل متابولیسم را مختل می‌نمایند.

درجه سمی بودن فلزات سنگین را از میزان الكترونگاتیویتة آنها می‌توان طبقه بندی نمود، كه به این ترتیب با پایداری كمپلكس‌های مشتق شده از این فلزات هماهنگی می‌كند. طبقه‌بندی این فلزات به صورت زیر می‌باشد.

Hg- Cu- Sn- Pb- Ni- Co- Cd- Fe- Zn- Mn- Mg- Ca- Sr- Cr

1-نقش بهداشتی فلزات سنگین

در دهه گذشته تحقیقات زیادی بر روی اهمیت فلزات سنگین در سیستمهای بیولوژیكی انجام گرفته است. علت این بررسی‌ها افزایش نگرانی كسانی بوده است، كه در مناطق صنعتی زندگی می‌كنند، و در تماس دائمی و مستقیم با این عناصر بوده‌اند، كه امكان اثر بیولوژیكی محیط بر روی اینها وجود داشته است. در حقیقت نقش عناصر جزیی و اثرات مفید و مضر آنها بر روی سیستم بیولوژیكی انسان از اهمیت خاصی برخوردار است. از 90 عنصر شیمیایی كه در پوسته زمین یا اتمسفر وجود دارد، فقط 12 تای آنها به میزان زیادی در بدن انسان وجود دارند كه عبارتند از:

Cn- Fe- Mg- Cl- Na- S- K- P- N- H- C- O

از این عناصر چهارتای اول 96% وزن كل ارگان زنده را تشكیل می‌دهد و بقیه 6/3% آن را شامل می‌گردد، و حدود 70 عنصر باقیمانده 4/0 بقیه را شامل می‌شوند، كه اینها عناصر جزئی می‌باشند. چنین بنظر می‌رسد، كه از این 70 عنصر 14تای آنها برای متابولیسم بدن انسان ضروری می‌باشند.

جورج موریسون عناصر جزئی را به سه دسته تقسیم می‌كند.

الف) آنهایی كه برای جانوران عالی ضروری می‌باشند.

ب) آن دسته از عناصر كه ضرورت آنها ممكن می‌باشد.

ج) آن دسته از عناصر كه ضروری نمی‌باشند.

عناصر ضروری برای متابولیسم بدن انسان عبارتند از: كرم، كبالت، مس، فلوئور، آهن، ید، منگنز، مولیبدن، نیكل.

2- شناسایی عوامل آلوده كننده آبها از نظر فلزات سنگین

بطور كلی آبها به چهارطریق ممكن است به فلزات سنگین آلوده شوند.

1- هوا

2- خاك

3- فاضلاب‌های صنعتی- خانگی

4- زباله (شیرابه زباله)

پس آبهای صنعتی- مواد زائد حاصل از فعالیت‌های روزمره زندگی، (زباله) و تخلیه انواع فضولات حیوانی و انسانی به داخل آبهای سطحی و زیرزمینی، سهم مهمی در ایجاد این نوع آلودگی‌ها را، در آب دارا هستند.

احتمال آلوده شدن آبها بخصوص آبهای سطحی از طریق هوا، (هنگام بارندگی بویژه بارندگی‌های شدید بسیار بالاست). مقادیر زیادی از انواع آلوده كننده‌ها، نظیر مواد موجود در گرد و غبار و گازهای ناشی از فعالیت‌های صنعتی در باران حل شده، و در نتیجه این آلودگیها به آبهای پذیرنده وارد می‌گردد. (به علت PH اسیدی باران، برخی از عناصر مانند كادمیوم در آب باران حل می‌شود).

خاك یكی دیگر از منابع آلودگی آبها می‌باشد. جنس خاك نقش موثری در آلودگیهای آب می‌تواند داشته باشد. به عنوان مثال آب پس از عبور از لایه زیرزمینی، كه جنس آن سنگ گالن می‌باشد؛ به علت وجود سرب در آن، در انتقال سرب پذیرنده نقش دارد؛ و به علت استفاده از آفت‌كش‌ها در كشاورزی و كاربرد كودهای شیمیایی، مقادیر معتنابهی از فلزات سنگین می‌توانند وارد آبها شوند. كیفیت آبها در اثر وجود مواد آلوده كننده بر هم خورده، و در این میان تاثیر مواد آلوده كننده، مانند فلزات سنگین بیشتر می‌باشد .

8-3- آرسنیك

آرسنیك شبه فلزی است كه در طبیعت فراوان می‌باشد و می‌تواند مسمومیت حاد یا مزمن در انسان ایجاد كند. تا كنون هیچ یك از تركیبات آرسنیك بعنوان ماده غذایی لازمی شناخته نشده است. معهذا این ماده را سابقاً بعنوان محرك رشد به غذای دامها اضافه می‌كردند.

آرسنیك به طور طبیعی در محیط مادی یافت می‌شود، معمولاً وجود آن در طبیعت به شكل تركیب با گوگرد و فلزات دیگری مانند مس، كبالت، سرب، روی و غیره می‌باشد. آرسنیك در بسیاری ازفرآیندهای صنعتی مانند سرامیك سازی، صنایع چرم و دباغی مصرف می‌شود. سازندگان حشره‌كش‌ها و سموم دفع آفات نباتی جزء اصلی‌ترین مصرف كنندگان آرسنیك محسوب می‌شوند.

املاح آرسنیك به سرعت از طریق دستگاه گوارش جذب می‌شوند. آرسنیك از طریق ریه و پوست نیز جذب می‌گردد. این موضوع به اثبات رسیده كه آرسنیك 3 ظرفیتی سمی است، و آرسنیك 5 ظرفیتی سمیّت چندانی ندارد. احتمال اینكه آرسنیك ایجاد سرطان نماید مورد تردید است. و اثر سرطان زا در روی پوست می‌تواند داشته باشد. حداكثر غلظت مجاز آرسنیك در آب آشامیدنی 5% میلی‌گرم در لیتر می‌باشد.

9-3- جیوه

بوسیله نمكهای محلول خود یكی از سمی‌ترین فلزات سنگین می‌باشد. 1 تا 2 گرم كلرور جیوه كشنده است. با وارد شدن جیوه به معده در دستگاه گوارش اختلال بوجود می‌آید. ناراحتی‌های عصبی و ضایعات كلیوی نیز از عوارض آن است.

با عمل میكروبی كه در لجن صورت می‌گیرد میتل جیوه تولید می‌شود كه بسیار سمی است و باعث ضایعات عصبی شده و حافظه را مختل و بالاخره دیوانگی و جنون و مرگ را موجب می‌شود. حتی به مقدار كم نیز اختلالات كروموزومی به بار می‌آورد.

مهمترین منابع بزرگ جیوه در محیط گازهایی است، كه از پوسته زمین به طور طبیعی خارج می‌گردد. علاوه بر این فعالیت‌های صنعتی نیز به طور غیرمستقیم بر میزان جیوه محیط می‌افزایند. از سال 1500 جیوه برای درمان بیماری سفلیس استفاده می‌شده است. مهمترین زمینه‌های كاربرد جیوه عبارتند از: كارخانجات كلر، كه كلروهیدروكسید سدیم تولید می‌كنند و در رنگهای نگاهدارنده رنگ دانه در دندانسازی و در كشاورزی (خصوصاً به عنوان چاشنی بذر)، كاربرد دارد.

جذب جیوه معدنی، از طریق تنفس بخارات جیوه و با تماس طولانی با فلز جیوه، صورت می‌گیرد. در سال 1960، در بین اعضاء خانواده ماهیگران شهر ساحلی میناماتای ژاپن، بیماری عجیبی 111 نفر را علیل كرد، و 43 نفر از آنان را از بین برد. علت این بیماری، تخلیه فاضلاب صنعتی به رودخانه میناماتا، بعد از سال 1958 بود. در سال 1945 در نیگاتا ، به علت خروج جیوه از یك كارخانه صنعتی، اپیدمی دیگری از همین بیماری (میناماتای) به وجود آمد. گیاهان نسبت به تركیبات سمی جیوه حساس نیستند، اما مصرف جیوه توسط پرندگان، موجب اختلال در تغذیه و كاهش رشد آنان می‌گردد. حداكثر غلظت مجاز جیوه در آب آشامیدنی 001/0 میلی‌گرم در لیتر توصیه شده است.

10-3- نیكل

نیكل در همه جا موجود است، و خاكهای عادی 10-100 میلی‌گرم در كیلوگرم نیكل دارند. حضور این فلز، در تجهیزات خط تولید فرایندهای مواد غذایی، باعث آلودگی مواد غذایی به این عنصر می‌گردد. نیكل عنصر نسبتاً غیر سمی می‌باشد. ازدیاد ناگهانی آن در آب، دلیل آلودگی به فاضلاب صنعتی است. برای حداكثر غلظت مجاز نیكل در آب آشامیدنی، مقدار دقیقی به عنوان رهنمود داده نشده است.

11-3- نقره

عنصر نسبتاً كمیابی است كه حلالیت آن در آب كم و بین 1/0 تا 10 میلی‌گرم در لیتر می‌باشد كه این مقدار بستگی به PH و غلظت كلرید موجود در محلول دارد.

در پوسته زمین، غلظت نقره در حدود 1/0 میلی‌گرم، در كیلوگرم می‌باشد. املاح نقره به علت دارا بودن خاصیت میكروب‌كشی، به عنوان یك عامل پیشگیری در ضدعفونی آب، مورد استفاده قرار می‌گیرد. نقره ممكن است، باعث آرژیریا شود. كه یك بیماری دائمی است و از علائم آن، مایل به قهوه‌ای شدن پوست و چشمان است، و شخص مانند اشباح به نظر می‌رسد. حداكثر غلظت مجاز نقره در آب آشامیدنی، 5% میلی‌گرم در لیتر است.

جعبه دانلود

برای خرید و دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


کاملترین فایل مقاله بررسی کاربرد ریخته گری در سیستم های اندازه گیری(متالورژی پودر)

مقاله بررسی کاربرد ریخته گری در سیستم های اندازه گیری(متالورژی پودر) در 86 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی: مواد و متالوژی

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 86

حجم فایل: 1.124 مگا بایت

مقاله بررسی کاربرد ریخته گری در سیستم های اندازه گیری(متالورژی پودر) در 86 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

ریخته گری و متالوژی پودر ?
شکل دهی پوسته ?
پخت نهایی و ریزش ?
مراحل تهیه و ساخت قالب گری پوسته ای ?
قالب گیری Invesment ) (بسته‌ای) ?
پوشاندن مدل ??
قالب گیری فلز ??
مزایای پوشاندن قطعه ??
قالب ریخته گری فلزی ??
فلزقالب ریخته گری فلز ??
دای کست ثقلی ??
دای کست تحت فشار (فشار بالا) ??
قالب های ریخته گری تحت فشار ( دای کست ) ??
ویژگیهای مراحل مختلف قالب ریزی ??
متالوژی پودری ??
همگن سازی ??
محدودیت ها و ملاحظات طرح ??
اندازه گیر ??
تطبیق گرها ??
تطبیق گر مکانیکی ??
تطبیق گر با تسمه پیچشی ??
تطبیق گر الکترونیک ??
تطبیق گر نوری ??
روش های اندازه گیری فشار باد ??
روشهای اندازه گیری ??
لنزهای موازی ??
پروژه عدسی ??
انواع پرتو افکن ها ??
روشهای اندازه گیری ??
پروژه‌ای از نمودارهای پیچیده ??
کاربردهای اتوکولیماتور ??
اندازه گیری گوشه‌ها و زوایا ??
زاویه دکور: ( Dekkor ) 54
تراز دقیق ??
اندازه‌گیری سطح تمام شده ??
آرایش ??
سیستم اندازه‌گیری ??
روشهای اندازه‌گیری ??
وسایل ثبت الکتریکی ??
آزمایشات برای مرغک ماشین تراش ??
محور موازنه ماسوره با بخش متحرک ماشین تراش ??
گونیای متحرک لغزنده مقطع ( عرضی ) با محور ماسوره ??
محور موازنه انتهای بدنه تیغه همراه با بستر ??
آزمایش هایی برای ماشین های فرز افقی ??
میز متحرک موازی با تی اسلات مرکزی ??
گونیای محور ماسوره‌ای با تی اسلات مرکزی ??
میز گونیای شکل با استفاده از شیوه‌های عمودی ??
آزمایش‌های ماشین‌های سوراخکاری ??
حدود و انطباق‌ها ??
سیستم های محدودیات و تناسبها ( timit -&-fits ) 76
انحراف اساسی ??
تعیین نوع اندازه مبنا ??
حد اندازه‌گیری ??
تلرانسهای مقیاسی ( نمونه ) و دقت مجاز فرسایشی ??

ریخته گری و متالوژی پودر:

مقدمه: ریخته گری در اشكال مختلف آن یكی از مهمترین فرایندهای شكل دهی فلزات می باشد. گرچه روش ریخته گری ماسه ای یك فرایند متنوع بوده و قادر به تولید ریخته با اشكال پیچیده از محدوده زیادی از فلزات می باشد، ولی دقت ابعادی و تشكیل سطح مختلف ساخته شده به این روش نسبتاً ضعیف می باشد. علاوه بر این ریخته گری ماسه ای عموماً برای حجم تولید بالا مناسب نمی باشد. به ویژه در جایی كه ریخته ها احتیاج به جزئیات دقیق دارد، جهت از بین بردن این محدودیت ها فرایندهای ریخته‌گری دیگری كه هزینه تولید كمتری هم دارند به وجود آمده اند، این روش شامل:

(i) قالب گیری پوسته‌ای

( ii ) قالب‌گیری بسته‌ای

(iii ) دای كاست یا ( ریخته گری حدیده ای كه علاوه برفرآیندهای ریخته گری شكل دهی قطعات با استفاده از پودرهای فلزی نیز شامل این فصل می باشد.

قالب گیری پوسته ای: این فرآیند را می توان به عنوان فرآیند گسترش داده شده ریخته گری ماسه ای دانست. اصولاً این روش از 2 نیمه مصرف شدنی قالب یا پوسته قالب از ماسه مخلوط شده با یك چسب مناسب جهت ایجاد استحكام در برابر وزن فلز ریخته شده، پخته شده است تشكیل می شود.

شكل دهی پوسته:

برای تشكیل پوسته ابتدا یك نیم الگوی فلزی ساخته می شود كه معمولاً از جنس فولاد یا برنج می باشد و به صفحه الگو چسبانده می شود. یك الگوی راه گاه بر روی این صفحه تعبیه می شود. بر روی الگو یك زاویه 1 تا 2 درجه برای راحت جدا شدن ایجاد می شود. همچنین بر روی صفحه الگو دستگیره هایی برای جدا كردن صفحات ایجاد می شود.

پخت جزعی: این مجموعه تا درجه حرارت در كوره یا توسط هیترهای مقاوم الكتریكی كه در داخل الگو نصب شده اند گرم می شوند. از هر كدام از روشهای حرارت دهی كه استفاده شده باشد صفحه الگو به جعبه های ماسه مخلوط شود. با چسب تر متوسط متصل می شود این جعبه سپس وارونه شده تا مخلوط ماسه و چسب بر روی الگوی حرارت دیده ریخته شود تا رزین یا چسب ذوب شده و باعث چسبیدن ماسه شود. پس از 10 تا 20 ثانیه را برگردانده تا یك لایه ( حدوداً نیمه پخته شده پوسته كه به الگو چسبیده باقی بماند.

پخت نهایی و ریزش:

مجموعه صفحه الگو به همراه پوسته به داخل كوره براه شده تا پخته نهایی در درجه حرارت 300 الی در مدت زمان 1 الی 5 دقیقه صورت گیرد. زمان و درجه حرارت دقیق جهت این كار بستگی به نوع رزین مصرف شده دارد. پس از پخت پوسته از صفحه الگو جدا می شود هر دوی پوسته ها به این روش ساخته می شود. و قالب به هم چسباندن 2 نیمه توسط چسب یا كلمپ یا پیچ كامل می شود.

قالب همگون آماده ریختن می باشد. در جاهایی كه احتیاج به قسمتهای تو خالی
می باشد. فنری قرار داده می شود و این ماسه مشابه روش ریخته گری ماسه ای انجام
نمی شود. مراحل ساخت یك پوسته قالب در شكل (1. 2) نشان داده شده است.

مراحل تهیه و ساخت قالب گری پوسته ای:

در مقایسه با روش ریخته گری ماسه ای قالب گیری پوسته ای دارای مزایای زیر
می باشد:

a) دقت ابعادی بهتر یا تلرانس ( ).

b) تكمیل سطح بهتر یا قابلیت دوباره تولید جزئیات دقیق تر.

c) این فرآیند جهت كاركردهای غیر ماهر یا با مهارت كم می توانند استفاده كنند.

اشكال این روش قسمت بالای الگوها و ماسه قالب گیری آنها می باشد. ( هر چند ) چون فرآیند نیمه مكانیزه می باشد زمان تولید یك پوسته قالب در مقایسه با ساخت یك قالب برای ریخته گری ماسه ای به صورت قالب ملاحظه ای كمتر می باشد. بنابراین این فرآیند جهت تولید ریخته اثر بالا كه هزینه های اولیه در آن قابل جبران می باشد مناسب می باشد.

قالب گیری Invesment ) (بسته‌ای)

این روش ریخته گری قدمتی مانند ریخته گری ماسه ای دارد توسط قدیمیان جهت ساخت قطعات با جزئیات دقیق مانند دسته شمشیر و جواهرات مورد استفاده قرار گرفته است. در طول قرن ها این فرآیند محدود شده بود به مجسمه های برنزی و به درستی تنی فرآیندی است كه امروزه در این حرفه مورد استفاده قرار می گیرد در پانزده سال اولیه این قرن بوده كه قالب گیری Invesmemt جهت فرآیندهای صنعتی به ویژه در جابه جائی كه ریخته ها با دقت ابعادی و تكمیل سطح بالا مورد نیاز است مناسب تشخیص داده شده.

اساساً رویه فوم از مراحل ساختن و شكل دادن تشكیل شده است كه از مواد نسوز (مقاوم در مقابل حوادث ) برای شكل دادن قالب پوشانده می شود.

وقتی پوشانده سخت می شود فوم مذاب از حفره های قالب بیرون زده و از آهن مذاب پر می شود. زمانی كه آهن مذاب به درجه انجماد رسید و قالب نسوز شكسته
شد، چدن ریخته گری ظاهر می شود.

I) مدل ساخته می شود. II) مدل پوشانده می شود. III ) آهن ریخته گری می شود.

ساختن مدل

برای رویه فوم به یك قالب دو نیمه ای لازم است كه اساساً از یك یا دو روش زیر ساخته می شود.

1) زمانیكه انتظار دوام طولانی داشته باشیم، قالبها معمولاً از آهن، استیل، برنج، آلومینیوم ساخته می شوند. شكل معكوس قالب را در فلز تراش داده و آن را برای راحتی انقباض مقداری بزرگ می سازند، كه مقدار دقت و مهارت در این مرحله خیلی بالاست. دقیقاً مانند مرحله ساخت قالبهای پلاستكی.

2) اگر دوام قالب مهم نباشد. از قالبهای ارزانی كه با آلیاژ های نقطه ذوب پائین ساخته شده استفاده می شود. مراحل در شكل (2-2) نشان داده شده است.

اولین لازمه قالب اصلی است كه از برنج یا استیل ساخته شده است كه از سطح صاف و صیقلی ساخته شده، برای انقباض موم مقداری اندازه آن را بزرگ می سازند. شكل تا

عمق نصف قالب داخل ماسه فرو می رود و قالب استیلی دور بقیه شكل قرار داده میشود و با آلیاژهای بانقطه ذوب پائین 19 درجه سانتیگراد پر میشود.

پس از انجماد شدن آلیاژ دو نیمه قالب از هم جدا می شود و ماسه اطراف آن عوض میشود با همان آلیاژ نقطه ذوب پائین مانند قبل.

هر كدام از روشهای ساخت نوع قالب استفاده شده را معین می كند. و پس از انتخاب موم گداخته شده را داخل آن تزریق می كنیم و آن را مونتاژ می كنیم. بعد از انجماد موم قالب را دو نیمه كرده و موم شكل گرفته را از آن خارج می كنیم.

پوشاندن مدل:

به پوشش نسوزی كه به روی شكل كشیده می شود كه قالب را تكمیل كند و به آن پوشاننده می گویند. و در دو مرحله انجام می گیرد.

پوشانده اولیه از رنگ كردن یا فرو بردن شكل در آبی كه مخلوطی از سدیم سلیكات و اكسید كرومیك و آرد زارگون است تشكیل شده قبل از خشك شدن پوشش معمولاً مقداری پودر خاك نرم روی آن ریخته، برای پوشاندن و زمینه را برای پوشاندن نهائی فراهم می كند. بعد از خشك شدن یك قالب فلزی دور شكل پوشیده شده می گیرند و با پوشش دوم كه معمولاً از موادی كه آب با آلومینیوم گداخته شده یا خاك رس مذاب تشكیل شده پر می كنند. برای اطمینان مواد نسوز دور اولین لایه پوشش را فرا می گیرد و معمولاً قالب را تكان می دهند. قالب را در كوره با درجه حرارت كم قرار می دهند تا اینكه هم پوشش سخت می شود و هم موم ذوب می شود و از قالب خارج می شود كه در دفعات بعد استفاده شود. این مراحل معمولاً 8 ساعت در دمای 95 درجه سانتیگراد طول می كشد. زمان و حرارت دقیقاً به نوع جنس موم بستگی دارد. سپس درجه حرارت تا 1000 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. تا اینكه قالب كاملاً سخت شده و هیچگونه اثری از موم باقی نماند. قالب برای قالبگیری آماده است. (در شكل 4-2)

قالب گیری فلز:

زمانیكه قالب گرم است آنرا در كوره ای كه با برق گرم می شود و مواد مذاب در آن موجود است قرار می دهند (شكل 5-2) در درجه حرارت مناسب كوره را بر عكس كرده تا مواد مذاب وارد قالب شود. برای اطمینان از اینكه مواد مذاب درون تمام حفره‌ها را پر كرده، معمولاً مواد را با فشار زیاد تزریق می كنند. بصورتیكه تمام جزئیات نشان داده شود. سپس بعد از سرد شدن (انجماد) قالب كوره به حالت اولیه برگردانده می شود و قالب برداشته می شود. سپس با چكش های باید و قلم مواد را از قالب خارج
می كنند.

مزایای پوشاندن قطعه:

برتریهای این رویه بطور خلاصه در زیر توضیح داده شده است.

الف ) این نوع قالب گیری دقت دقیقی دارد و با تلرانس 8/0+ میلی متر ممكن است.

ب ) سطح صیقلی بسیار مناسبی دارد كه دیگر به صاف كاری احتیاج ندارد و این در قالب گیریهائی كه با فلز درست می شوند و سخت هستند مهم می باشد، برای عملیات دوباره صاف كاری (آلیاژهای كروم و نیكل) در پروانه توربینها استفاده می شود.

برتریهای این رویه بطور خلاصه در زیر توضیح داده شده است.

الف) این نوع قالب گیری دقت دقیقی دارد و با تلرانس 8/0 + میلی متر ممكن است.

ب) سطح صیقلی بسیار مناسبی دارد كه دیگر به صاف كاری احتیاج ندارد و این در قالب گیریهائی كه با فلز درست می شوند و سخت هستند مهم می باشد، برای عملیات دوباره صاف كاری ( آلیاژهای كروم و نیكل ) در پروانه توربینها استفاده می شود.

ج) از آنجائی كه شكل موم دقیقاً مانند قالب نهائی است و تمام قسمتها مشخص
می شود و به قطعات ریز دیگر احتیاجی نمی باشد.

د) قطعات ممكن است در یك واحد درست بشوند. اگر از روش دیگر استفاده
می گردید، ممكن بود قطعه از چند قسمت تشكیل شود و در كنار همدیگر مونتاژ شود.

شكل اصلی این رویه این است كه وسایل و هزینه تولید بسیار بالاست ولی چون تراشكاری اضافی احتیاج نمی باشد. مانند قالب گیریهای دیگر این هزینه سنگین با صرفه و مورد قبول است.

قالب ریخته گری فلزی:

در قالب گیری كه توضیح دادیم از پوششهای مصرفی استفاده می كنیم. ولی قالبهای ریخته گری بر مبنای استفاده از قالبهای فلزی دائمی است كه به اسم قالبها می باشند. از آنجائیكه طراحی و تولیدشان گران است و از ماشین های گران قیمت استفاده می شود. این روش زمانی اقتصادی است كه در حجم زیاد تولید شود.

فلزقالب ریخته گری فلز:

فلز مورد استفاده برای قالب ریخته گری بطور كلی محدود به گروهی از فلزات غیر آهنی است، بدین ترتیب برای مدت زیادی عمر می كنند كه نقطه ذوب آنها پایین تر از آلیاژها است.

دو شرط در این است كه باید سیالیت خوب داشته باشند و در ضمن در برابر «تردی داغ» هم حساس نباشد. تردی داغ عبارتی است كه برای توصیف تردی قطعات ریختگی در دمای بالا به كار می رود آلیاژهای مورد استفاده شامل آلیاژهای پایه آلومینوم روی منیزیم قلع و سرب و به مقدار محدودی برنج و برنز هستند تا كنون رایج ترین فلزات مورد استفاده در این روش آلیاژهای پایه آلومینیوم به صورت زیر است:

مس 4% سیلسیم 5% آهن 3% نیكل 2% و منیزیم 5/0% از قطعات ریخته گری تحت فشار آلومینیوم در جاهایی استفاده می شود كه نسبت به استحكام به وزن بالایی موردنیاز است یك آلیاژ پایه روی معمولی شامل 4% آلومینیوم 7/2% مس و 3% منیزیم است این آلیاژ خواص ریخته گری خوبی دارد و به علاوه این مزیت را هم دارد كه دمای ریخته گری آن در مقایسه با آلیاژهای پایه قلع و سرب محدود است كاربرد اصلی آنها در ساخت یاتاقانهای فشار پایین و قطعاتی دیگر است كه در آنها استحكام یك فاكتور با اهمیت نیست آلیاژهای منیزیم كه گاهی اوقات با نام تجاری Elektron شناخته می شوند در بین آلیاژهای فوق از همه سبكتر هستند و در جایی استفاده می شود كه مسئله وزن و مقاومت در برابر خوردگی بهترین ملاحظات موجود باشند.

فرآیند دای كست (ریخته گری تحت فشار)

ریخته گری تحت فشار به طور عمده شامل دو نوع فرایند است.

1) ثقلی 2) فشار بالا (تحت فشار)

لنزهای موازی

فعالیت این لنز از فشرده سازی منبع نور در میله نوری موازی می باشد، این اندازه‌گیری پرتو افكن برای كار اهمیت بسیاری دارد كه با تابش نور روشن شده توسط میله موازی نوری اندازه ثابتی را پرتو افكن می نماید.

با مطالعه تصویر 12. 3 به این اصل پی خواهید برد.

پروژه عدسی

عمل كرد این نوع عدسی ها به این صورت است كه یك تصویری از عملكرد وابسته و مناسب بزرگ سازی و توسعه در روی پروژه می باشد.

نوع بزرگ سازی سودمند مفید آن شامل درصدهای یعنی از 10، 15، 25، 50، 100
می باشد در این پروژه عدسی نشان می دهد كه در شكل 11. 3 كه مشابه عدسی گفته شده می باشد كه كفایت كننده آن می باشد.

از نوعی از عدسی های نامناسب برای پروژه های برنامه نویسی استفاده می شود. هر چند كه این نوع ممكن است احیاء كننده با ملاحظه توسط فرهنگ نوری باشد كه در یك نوع سیستم كلی عدسی به كار می رود كه در شكل 13. 3 نمایش داده می شود.

انواع پرتو افكن ها

در ابتدا استحكام و درست شدن پرتو افكن ها از وسایل موجود در كارگاه ها و در میان پیوستگی انجام می شد عدسی ها منبعی برای روشن سازی استفاده می شود. این پرده و عدسی ها ثابت بود و در روی دیوار كه پروژه تصویری روی آن انجام می شد مطابق كار پرتو افكن ها ایجاد می شود.

این سیستم یك اشكالی دارا بود كه در وضعیت اصلی و در یك مساحت كم بزرگ سازی می كرد كه برای دوربین مخصوص فواصل دور استفاده می شد.

پرتو افكن های امروزی هر چند دارای یك نظام بسته كاملاً نوری بودند كه در یك محفظه بسته مناسب وجود دارد. كه این محفظه ممكن است عمودی یا از نوع افقی باشد كه در شكل 14. 3 نمایش داده شده است.

روشهای اندازه گیری

روشهای اندازه‌گیری در این پروژه اندازه‌گیری یك روش ساده بوسیله بكار بردن قانون فولادها می‌باشد. این روش معقول قوانین فولادی می‌تواند بكار برده شود.

برای اندازه‌گیری با دقت از mm 3/0 میلیمتر بكار می‌رود و اگر چه بوسیله این دقت كار به خوبی انجام شدنی می‌باشد كه با زیاد كردن دورهای بزرگ سازی می‌توان آن را بهتر كرد.

این بدان منظور است كه برای مثال وقتیكه یك بزرگ سازی از ضریب15 را به كار می‌بریم وقت واقعی وابسته به آن انجام می‌شود تا بزرگی آن به 02/0، 15/3 میلیمتر برسد.

برای راحتی و بالا بردن اعتبار معمولاً اندازه‌گیری خطی ابعاد متناسب با پایه انجام می‌شود.

این اختراع واحد اندازه‌گیری برای این كار بود كه در یك وسیله حركت برای كنترل مقدار عددی در دو صورت هدایت كننده می‌باشد كه در درجه یكدیگر را در بخش افقی مماس هم می كنند. این كار برد اولین موقعیت در مقابل یك ماخذ و منبع در به شكل درآوردن یك خط عرضی و مارپیچ روی پرده و مطالعه روی یك میكرومتر مناسب می‌باشد و در آن منبع یك میكرومتر دیگری مطالعه می‌شود كه تفاوتهایی كه در این دو مطالعه وجود دارد كه نشانگر دقت ابعاد اندازه‌گیری گوشه‌ای از این ابعاد ممكن است از نظر مقدار مشابه روش قبلی باشد كه در این دقت یك پرده سنجش را انجام داده كه به طور واحد به كار برده می‌شود. كه این كار با یك كنترل كننده مقدار میكرومتر یا درجه‌بندی فرعی تنظیم می‌شود كه در شكل 15/3 نمایش داده می‌شود.

پروژه‌ای از نمودارهای پیچیده:

در بازرسی و بازدید پروژة نوری بكار برده شده و رسیدگی كردن اجزائی از شكل پیچیدة e.g كه شكل ابزار و نوعی نمودار فرانوری می‌باشد. این كار اغلب دست یابی بوسیله سنجش نمودار با یك الگو می‌باشد. این آمادگی مخصوص بوسیله بزرگی نقشهای نمودار می‌باشد كه ( متناظر با بزرگ‌سازی نوری ) وابسته به یك فیلم و اشكال شفاف كننده می‌باشد.كه معمولاً نصب می‌شود در روی شیشه برای محافظت از نور نصب می‌شود و عموماً وقتی كه این منبع در جلو قرار می‌گیرد انجام می‌شود و تلرانس اجزاء متعلق به آن نمایش داده می‌شود. بنابراین ساختن آن ممكن است با تاریخچه دایر كردن آن یكی شود. اگر اجزاء درون آن در اندازه مخصوص ساخته شده باشد وقتی كه پروژه نوری كه در شكل وجود دارد مانند پیچاندن باریك خطی می باشد كه این كار بوسیله هجوسازی اشكال انجام می‌شود كه در شكل 16/3 نمایش داده می‌شود كه شكل مورد نظر به دو صورت a b می‌باشد كه هر دو شكل در صفحة بعد نمایش داده می‌شود.

روشن است كه یكی از مؤثرترین هم تراز كننده یك ریسمان مارپیچ است كه این كار با هجوسازی ممكن است. معمول‌ترین كار قبول مدل این پروژه می‌باشد. كه اول سنجش شكل خارجی نقطه اثر كه از خارج آن اندازه‌گیری می‌شود.

این هجوسازی یك نوع بلعیدگر و همچنین كه این حاشیه و لبه پوشیده می‌شود. بعد از این كه نشان دادن شكل ممكن شد برای سیمای درونی نقاط و تولید نقاط و پیدا كردن صحیح نمودار می‌باشد.

شكل درونی هر یك از اشكال باریك نمی‌تواند بصورت یك پروژه مستقیم باشد. تنها راه ممكن پیروزی این مسئله در ساختن یك پروژة صحیح و كلی از همان راه برای اشكال باریك می‌باشد. در این روش از اشكال باریك مهم‌ترین عمل آن است كه در بخش خارجی آن را غیر جدی گرفته شود و بی‌توجهی همچنین به كوچكترین شكل خطری از تعریف آن می‌باشد.

جعبه دانلود

برای خرید و دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


کاملترین فایل مقاله بررسی كاربرد فلز سرب

مقاله بررسی كاربرد فلز سرب در 17 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی: مواد و متالوژی

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 17

حجم فایل: 17 کیلو بایت

مقاله بررسی كاربرد فلز سرب در 17 صفحه ورد قابل ویرایش

سرب در حدود 6 تا 7 هزار سال پیش در مصر و بین النهرین كشف شده است. این فلز در شمار قدیمی ترین فلزهایی است كه انسان آن را بكار برده است. به این فلز در زبان انگلیسی Lead در عربی رصاص و در زبان پهلوی سرب گفته می شود. در حدود 4000 سال پیش از میلاد مصری ها و سومری ها از سفید سرب برای آرایش استفاده می كردند. در قرون وسطی از سرب به گستردگی در مصالح ساختمانی استفاده می شده است. در ایران نیز سرب از اواخر هزاره سوم شناخته شده و چون ذوب كربنات های سرب آسان بوده است، معادن كربنات سرب زودتر مورد استفاده قرار گرفته اند.

در حال حاضر مهمترین كاربردهای آن در باطری ها، كابل ها و بلبرینگ ها می باشد. روی در سال 1746 بوسیله شیمیدان آلمانی بنام مارگراف كشف شده است. این فلز برای مدت 2000 سال بعنوان یكی از اجزاء آلیاژ برنج در اروپا و آسیا مصرف می شده است. در حدود 150 سال پیش از میلاد مسیح رومی ها از این فلز و آلیاژهای آن سكه تهیه می كردند. امروزه بیشترین كاربرد روی در صنعت گالوانیزه، تركیب آلیاژها و الكترونیك است. معمولا سرب و روی با یكدیگر و با فلزاتی چون مس، طلا و نقره همراه می باشند. همچنین كانسارهای سرب و روی با درصدهای متنوعی از این فلزات شناسایی شده اند. (4، ص 5)

2-1 ژئوشیمی و مینرالوژی سرب:

بطور كلی چهار ایزوتوپ پایدار سرب با اعداد جرمی 204،206،207 و 208 وجود دارند كه از بین آنها ایزوتوپ 208 با فراوانی 1/52% بیشترین ایزوتوپ سرب است. ایزوتوپ‌های 206،207 و 208 محصولات نهائی متلاشی شدن اورانیوم و توریم می باشند. سرب بطور كلی از لحاظ فراوانی در پوسته زمین در رتبه سی و چهارم قرار دارد، سرب دارای كلارك 3-10*6/1% می باشد، در حال حاضر بطور متوسط حداقل ضریب تجمع سرب برای تشكیل كانسارهای اقتصادی در حدود 2000 می باشد. كلارك سرب از سنگهای باریك به سمت سنگهای اسیدی افزایش می یابد، بطوریكه میزان كلارك در سنگهای اوترابازیك 5-10*1% در سنگهای بازیك 4-10*8% و در سنگهای با منشأ ماگمایی اسیدی 3-10*2% می باشد. (4)

كانی های اصلی سرب و درصد سرب در هر كدام به ترتیب زیر می باشد:

گالن با 6/86% سرب، جیمسونیت با 16/40% سرب، بولانگریت با 42/55% سرب، بورنیت با 6/42% سرب، سروسیت با 6/77% سرب و آنگلزیت با 3/68% سرب.

3-1 ژئوشیمی و مینرالوژی روی:

روی دارای 5 ایزوتوپ پایدار است كه اعداد جرمی آن 64، 66، 78، 80 می باشد كه در این میان بیشترین ایزوتوپ آن ایزوتوپ 64 با فراوانی 9/48% می باشد. روی از لحاظ فراوانی در رتبه بیست و سوم پوسته زمین قرار دارد. كلارك روی تا حدودی بیشتر از سرب می باشد، میزان كلارك روی 3-10*3/8 و ضریب تجمع آن برای تشكیل كانسارهای اقتصادی 500 می باشد. میزان كلارك روی از سنگهای ماگمائی با منشأ بازی به سمت سنگهای ماگمایی با منشأ اسیدی افزایش پیدا می كند. میزان كلارك در سنگهای اولترابازیك 3-10*3% در سنگهای بازی 3-10*3/1% و در سنگهای اسیدی 3-10*6% می باشد. میزان كلارك در سنگهای اسیدی خیلی نزدیك به میزان كلارك در پوسته است. كانی های اصلی روی و درصد روی هر یك به صورت زیر می باشد:

اسفالریت با 67% روی، ورتزیت با 63% روی، اسمیت زونیت با 52% روی، همی مورفیت با 7/53% روی. (4)

4-1 انواع كانسارهای سرب و روی:

بطور كلی انواع كانسارهای سرب و روی عبارتند از:

3-1) اسكارن

3-2) رگه ای

3-3) استراتاباند

3-4) دگرگونی

1-4-1 كانسارهای اسكارن:

چنانچه در دگرگونی مجاورتی موادی از توده نفوذی به سنگ میزبان افزوده شود، كانسارهای اسكارن پدید می آید. بطور معمول كانی های منطقه اسكارن متنوع و فراوانند. اسمیرنف این كانسارها را با توجه به مبانی مختلف به پنج گروه تقسیم كرده كه در این میان به رده بندی بر مبنای تركیب سنگ های دربرگیرنده توده نفوذی اهمیت بیشتری داده زیرا به اسكارن آهكی، اسكارن منیزیتی و اسكارن سیلیكاته اشاره می كند.

امروزه این كانسارها را كه از دیدگاه اقتصادی مورد توجه بسیاری از زمین شناسان قرار دارند بر مبنای نوع غالب و چیره و با ارزش موجود در آنها تقسیم بندی می كنند كه در حقیقت دنباله رده بندی این كانسارها بر پایه نوع سنگ در بر گیرنده توده نفوذی است.

اینودیك بورت كانسارهای اسكارن آهكی را به پنج گروه اسكارن های آهن، تنگستن، مس، سرب، روی و قلع تقسیم كرده است. نكته قابل توجه این است كه بر عكس كانی های موجود در اسكارن ها كه تركیبی پیچیده و متنوع دارند، كانه ها ، بطور معمول، سولفورها و اكسیدهایی با تركیب ساده هستند. از مهمترین سولفورهای موجود در اسكارن ها اسفالریت و گالن را می‌توان نام برد. (4، ص 23)

كانسارهای اسكارن بیشتر به شكل ورقه، عدسی و یا رگه وجود دارند و دارای ضخامت چند ده متر و وسعت چندصد متر می باشند. در هر صورت مورفولوژی سولفیدهای سرب و روی بر روی تركیب اسكارن آهكی تأثیر گذاشته و آنها را بیشتر پیچیده می كند. ماده معدنی در این موارد بیشتر به شكل عدسی، ستونی و یا پاكتی شكل دیده می شود. شكل كانسار چندین صدمتر در طول و در امتداد گسترش پیدا می كند؛ همچنین ضخامت آن نیز 1 تا 10 متر و یا بیشتر می‌تواند وجود داشته باشد.

-3-4-1 تیپ دره می سی سی پی

این كانسارها در حقیقت منابع اصلی سرب و روی دنیا هستند. گسترش آنها بیشتر در اروپا، شمال آمریكا و شمال آفریقا است. نمونه هایی از این كانسارها در دیگر نقاط جهان از آن جمله شمال استرالیا نیز دیده شده است. كانسارهای یاد شده در اروپا در

منطقه آلپ به نام كانسارهای آلپی و در آمریكا در نواحی میانه دره رودخانه می سی سی پی معروف به كانسارهای نوع دره می سی سی پی هستند. این كانسارها بیشتر در رسوب های پالئوزوئیك و مزوزوئیك اختصاص دارند. نوع سنگ میزبان اكثر آنها سنگ های آهكی است.

استانتون (1972) به همین جهت این كانسارها را زیر عنوان همراهی سنگ آهك سرب و روی مورد بررسی قرار داده است. سنگ در برگیرنده كانه ها اكثراً آهك منیزیم دار و دولومیت است. در برخی مناطق كانسار حالت لایه مانند دارد؛ غالباً سولفیدها به صورت رگه ای پر كردن فضاهای خالی را ایجاد كرده و یا بصورت بافت برشی دیده می شوند.

كانی های مشخص این كانسارها عبارتند از: گالن، اسفالریت، باریت و فلوریت به این ترتیب این كانسارها نشانه جدا شدن مقادیر قابل ملاحظه ای از عناصر سرب ، روی، باریم و فلوئور از بخشی از پوسته زمین و تمركز آنها در بخش دیگر است. از مشخصات اسفالریت این كانسارها رنگ پریدگی و وجود مقدار جزئی آهن و منگنز در تركیب آن است. استانتون (1972) خاستگاه كانسارهای نوع دره می سی سی پی را به دو گروه تقسیم كرده است.

1- در ارتباط با مراحل رسوبگذاری:

الف ) نتیجه رسوبگذاری از آب دریا:

ب) نتیجه جدا شدن مستقیم از بخارها و گازهای حاصل از فعالیت های توده های نفوذی زیردریایی

ج) نتیجه رسوبگذاری مواد تخریبی

د)‌حركت مواد موجود در محلول های درون خلل و فرج سنگ ها و رسوبگذاری آنها در شرایط مناسب

هـ) تشكیل رگه ها و جانشینی كانی در مراحل دیاژنز سنگ؛

2- در ارتباط با سیال های وارد شده:

الف ) سیالات با خاستگاه آذرین

ب) سیالات با خاستگاه ژرف

از كانسارهای مهم نوع دره می سی سی پی می توان كانسار سرب و روی سیلیسیای بالایی در كشور لهستان، كانسارهای متعدد آمریكا و تعدادی از كانسارهای سرب و روی ایران از جمله كانسار سرب نخلك را نام برد. (4، ص 26، 27).

2-3-4-1 كانسارهای لایه ای شكل:

كانسارهای سرب و روی لایه ای شكل در مناطق زیر شناسایی شده اند. اتحادجماهیر شوروی، آسیای مركزی، در نواحی لهستان، بلغارستان، یوگسلاوی، استرالیا، فرانسه، ایتالیا، اسپانیا، ایران، الجزیره، تونس، آمریكا و كانادا.

این كانسارها از سنگهای كربناته بسیار ضخیم تشكیل شده اند كه سن آنها پالئوزوئیك و به طور كمتر مزوزوئیك می باشد. ساختارها و تشكیلات این كربنات ها ده ها و صدها كیلومتر وسعت دارد و در پلاتفرم رسوبی و قدیمی اپی هر سینین واقع شده است كه روی تشكیلات ژئوسینكلینال را می پوشاند.

ماده معدنی در بیشتر مواقع شبیه صفحات هماهنگ و یك ساختار عدسی شكل می باشد كه در دو مرحله شكل گرفته است. بندرت ماده معدنی دارای ساختار رگه ای و یا لوله ای می باشد. ماده معدنی دارای وسعت قابل ملاحظه ای در جهت امتداد از چند صد متر تا چند كیلومتر می باشد، همچنین در جهت شیب نیز دارای طول 800 تا 1000 متر می‌باشد. ضخامت آن نیز دارای رنج متغیر و از 5 تا 200 متر و بطور میانگین 10 تا 20 متر می باشد.

ماده معدنی در ساختار خود دارای عناصر سرب و روی و یا فقط سرب یا روی به طور مجزا می باشد. كانی های اصلی نیز با اسفالریت، گالن و در بعضی مواقع پیریت مشخص می گردد. كانی های گانگ شامل: كلسیت، دولومیت و بندرت باریت می باشد. ماركاسیت، كالكوپیریت و بورنیت كانی های فرعی محسوب می گردند. همچنین كوارتز و فلوریت كانی های فرعی گانگ به حساب می آید.

در مورد پیدایش كانسارهای لایه ای سرب و روی تردید و اختلاف نظر وجود دارد تعدادی از دانشمندان معتقدند كه این كانسارها دارای منشأ اپی ژنتیك می باشد در حالیكه گروه دیگر معتقدند كه این كانسارها در رسوبات سن ژنتیك پیدایش و تكوین شده اند.

جعبه دانلود

برای خرید و دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


کاملترین فایل مقاله بررسی فلز مس و كاربردهای آن

مقاله بررسی فلز مس و كاربردهای آن در 16 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی: مواد و متالوژی

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 16

حجم فایل: 55 کیلو بایت

مقاله بررسی فلز مس و كاربردهای آن در 16 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

?- خلاصه ?
?- مقدمه ?
?-?- الکترولیز ?
?-?- اندازه گیری پلاریزاسیون ?
?-?- آزمایش رسوب ?
?- نتایج ?
?-?- غلظت دی اکسید سولفور ?
?-?- غلظت مس ??
?-?- غلظت اسید سولفوریک ??
?-?- دما ??
?-?- چگالی جریان ??
?-?- جایگزینی آند ??
?-?- رفتار پلاریزاسیون ??
?-?-?- رفتار پلاریزاسیون آندی ??
?-?-?- پلاریزاسیون کاتدی ??
?-?- جهت یابی کریستالوگرافی ??
?-? – شکل شناسی ( مورفولوژی ) رسوب ??
? ـ نتیجه گیری ??

1- خلاصه

مس از محلول اسیدی سولفات در حضور اسید سولفور مس و یا استفاده از آندگرافیتی بررسی شده است . تأثیرات متغیرها نظیر غلظت دی اكسید سولفور ،‌‎ غلظت مس، غلظت اسید سولفوریك ، دانسیته جریان و دما بر روی ولتاژ پیل ، پتانسیل آندی ، توان مصرفی، بازدهی جریان ، كیفیت رسوب ، مورفولوژی سطح ، جهت یابی كریستالی و نوع پلاریزانسیون نیز مورد مطالعه قرار گرفته است . سایر مواد بكار رفته در آند مانند و ti و ti-Iro2 نیز برای بررسی تأثیراتشان روی فعالیت الكترولیت در اكسیداسیون so2 و نیز كیفیت رسوب انجام شده است . كاتدی مستطیل شكل از جنس فولاد زنگ نزن با ابعاد نول و عرض و به ضخامت 2cm برای مس بكار برده شده است . افزایش غلظت so2 ، غلظت مس ، غلظت اسید سولفوریك و دما ، توان مصرفی را كاهش می دهند . این متغیرها تأثیری بر روی بازدهی جریان رسوب گذاری مس ندارند . حضور so2 در الكترولیك مس ، منحنی های پلاریزاسیون آندی و كاتدی را تغییر می دهد . علاوه بر این باعث تغییر در جهات كریستالی در مورفولوژی سطح مس رسوب كرده نیز قابل مشاهده است . مشخص شده كه توان مصرفی مینیمم و بازدهی جریان ماكزیمم و مورفولوژی بهبود یافتة ‌سطح با استفاده از آند گرافیكی ، قابل دلتایابی است.

2- مقدمه

در طی 20 سال گذشته استخراج مس دستخوش تحولات بسیاری قرار گرفته اند . فرآیندهای پیرو متالوژی و هیدورمتالوژی پیشرفت كرده اند و روشهای بدیعی برای انجام این فرآیندها گزارش شده است. مشكل اقتصادی تكنولوژی در ارتباط با so2 از مس توسط فرآیندهای پیروستالورژیكی سبب پیشرفت فرآیندهای هیدروستالورژیكی جهت بازیافت مس از كنساتره های بیان گشته است . عملیات عمده ای كه در پروسه های هیدرومتالورژی بكار می روند شامل تشویه ، لیچینگ و می باشند.

در سالهای اخیر افزایش قابل توجهی در تولید مس به روش صورت گرفته است . ایراد اصلی این عملیات ، نیاز آن به انرژی فراوان جهت مس در مقایسه با انرژی مصرفی e.firing مس می باشد.

این پروسه تقریباً نیاز به 8 تا 10 برابر توان مصرفی در e.fin دارد .

این نیاز بالا در انرژی مس سبب انجام تحقیقاتی به منظور كاهش انرژی مصرفی شده است . یكی از راههای ارائه شده ، جایگزین كردن یك واكنش آندی انتخابی به جای واكنش احیاء اكسیژن است . واكنش آندی انتخابی كه ممكن است بكار رود بصورت زیر است :

1 )

2 )

3 )

4 )

واكنشهای فوق به غیر از واكنش 1 ،‌ در پتانسیل های پایین تری نسبت به پتانسیل احیاء اكسیژن می شوند . با این وجود ، واكنش 4 جاذبه بیشتری برای محققین داشته است . اكسیداسیون محلول در آندهای كربین و گرافیتی توسط محققین متعددی بررسی شده است.

Wiesener به این نكته اشاره كرده است كه آندهای كربنی بار یاكسیداسیون آندی مناسب نیست. Pace و stauter نیز دریافتند كه توان مصرفی برخلاف مقدار بدست آمده در روشهای متدوال ، به ازای یك kg از مس می باشد.

Bharucha ، موفق به طراحی نوعی آندگرافیتی جهت مس شد . به این صورت كه مخلوطی از هوا و 12% الی 15% بر روی یك گرافیت آندی متخلخل Spargod شد .

البته این روش بالاتر از محدودة مشخصی در مقیاس آزمایشگاه كاربرد ندارد .

امروزه تلاش زیادی جهت بررسی تأثیرات اسید سولفوریك بر روی مس از الكترولین سولفاتی انجام می شود . اسید سولفوریك به عنوان منبع بكار می رود زیرا استخراج محیطی كه عمدتاً به صورت اسید سولفوریك می باشد و انتقال آن به پیل مس جهت تغییر آن به و كاهش هم زمان انرژی مصرفی ،‌ سبب سهولت بیشتری می شود .

تركیبات متداول دیگری نظیر و برای جلوگیری از تشكیل سولفاتهاشان در پیل مس بكار نمی رود زیرا ممكن است در مس تأثیر بگذارند یك آند گرافیتی جهت بررسی تأثیرات اسید سولفوریك بر روی ولتاژ پیل ،‌ توسط سر پوشی از جنس شیشه پلاستیكی و نیز تداركات لازم به منظور داخل كردن آندو كاتد ،‌ پوشیده شده است . كادهای بكار رفته مستطیل شكل و از جنس فولاد زنگ نزن هستند و ابعاد زیر را دارند : طول ، عرض و ضخامت 2mm . جهت اتصال الكتریكی به كاتد نوارهایی با جنس مشابه و با ابعاد زیر بكار می روند:

طول cm 11 و عرض cm 1 و ضخامت mm 2 كه این نوارها به مركز لبه فوقانی صفحات مستطیل شكل ، جوش خورده اند . آندهای بكار رفته متشكل از گرافیت ، ، ، Ti و ti-Iro2 می باشند . آندهای بكار رفته نیز ،‌ ابعادی مشابه كاتد دارند . یك الكترود كالومل به عنوان الكترود مرجع بكار می رود كه یك سوكننده جریان برق می باشد و با ماكزیمم قدرت ، كالومل به عنوان الكترود مرجع بكار می رود كه یك سو كننده جریان برق می باشد و با وارد كردن ولتامترهایی دقیق در مدار، اندازه گیری می شوند ، یك ترمستات نیز جهت فراهم كردن دمای مورد نیاز الكترولیت بكار می رود . محلول الكترولیك از شناساگر سولفات مس اسید سولفوریك ، اسید سولفوروس و آب مقطر تشكیل شده است.

-3- غلظت اسید سولفوریك

تأثیر غلظت اسید سولفوریك در طی مس در محدوده بررسی شده است و تأثیرات آن بر روی پتانسیل آندی و ولتاژ پیل در جدول 1 آروده شده است. ولتاژ پیل و پتانسیل آندی با افزایش غلظت اكسید تا كاهش می یابند . اگر چه كاهش در ولتاژ اندك است . تغییرات غلظت اسید سولفوریك تأثیر قابل توجهی بر روی بازدهی جریان و توان مصرفی ندارد. نتایج مشابهی در این باره توسط vinshra و coopen بدست آمده است . آنها ،‌ مس را در محلولهایی حاوی غلظت بالای اسید سولفوریك در حدود می كنند و تنها كاهش جزئی در بازدهی جریان حاصل می شود.
4-3- دما

تأثیرات دما در حین مس در محلولی حاوی آهن و ، توسط coopen بررسی شده است وی نتیجه می گیرد كه دما نقش مهمی در تعیین كیفیت رسوب كاتدی بازی می كند . در این بررسی ، تأثیر دما در محدودة 30 تا 60 درجه سانتیگراد بررسی شده است . ولتاژ پیل و پتانسیل آندی با افزایش دمای حوضچه كاهش می یابند ( شكل 4 ) . هیچ تغییری در بازدهی جریان در محدوده دمای ذكر شده مشاهده نمی شود و حدود 98% كل می باشد . شكل 5 تأثیر دما را روی توان مصرفی نشان می دهد . با افزایش دما كاهش قابل توجهی در توان مصرفی مشاهده می شود . توان مصرفی تقریباً بصورت خطی با افزایش دمای حوضچه كاهش می یابد . مشخص شده كه دمای بالاتر كیفیت رسوب را بهبـود می بخشد و این مطابق با نتایج گزارش شده توسط Coopon می باشد.

5-3- چگالی جریان

تغییرات در چگالی جریان در حین مس در محدودة 100 الی 300 بررسی شده است و تأثیرات آن بروی ولتاژ پیل ، پتانسیل آندی و توان مصرفی و بازدهی جریان مشاهده شده است . شكل 6 تأثیرات دانسیته جریان را بر روی ولتاژ پیل و پتانسیل آندی نشان می دهد . نتایج فوق نشان می دهند كه ولتاژ پیل و پتانسیل آندی در حین مس با افزایش دانسیته جریان ، افزایش می یابند . افزایش در ولتاژ پیل و پتانسیل آندی ممكنست به جهت افزایش پلاریزاسیون آندی و كاتدی نیز باشد . توان مصرفی با افزایش دانسیته جریان افزایش می یابد ( شكل 7 ) ، بازدهی جریان ثابت می ماند (98%) تا محدود 200 و رسوبات پودری با افزایش دانسیته جریان تشكیل می شوند . طبق گزارش misha وcoopen ، این مسئله ممكنست بخاطر تجاوز دانسیته جریان از حد بحرانی باشد.
6-3- جایگزینی آند

جنس آند ،‌ نقش مهمی در اكسیداسیون الكتریكی دارد . تأثیرات جنسهای مختلف آند بر روی مس در حضور بررسی شده اند . نتایج در جدول 2 ، در حضور و غیاب جهت مقایسه آورده شده است . شكل 8 ، ولتاژ پیل را برای 4 آند مختلف و و Ti – Iro2 و گرافیت ،‌ نشان می دهد . در این آزمایشها در دمای انجام شده است.

از آنجا كه در همه آزمایشها ،‌ تركیب حوضچه ،‌ دما ، فاصله الكتروها ، دانسیته جریان و جنس كاتد ،‌ ثابت نگه داشته شده است ،‌ تغییرات مشاهده شده در ولتاژ پیل ممكنست بخاطر جنس های مختلف آند باشد .

جعبه دانلود

برای خرید و دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


کاملترین فایل مقاله بررسی آلیاژهای نانوكریستال AL+TI

مقاله بررسی آلیاژهای نانوكریستال ALTI در 25 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی: مواد و متالوژی

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 25

حجم فایل: 24 کیلو بایت

مقاله بررسی آلیاژهای نانوكریستال AL+TI در 25 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه :

آلیاژهای آلومینیوم جزء مواد پركاربرد درصنایع هوافضا و اتومبیل می باشند . زیرا این آلیاژها دارای خواص خوبی مانند مقاومت به خوردگی ، شكل پذیری و خواص مكانیكی خوب هستند ولی آلیاژهای آلومینیوم تجاری در دمای بالاتراز 200-300?C بطورمحسوسی استحكامشان را از دست می دهند و دركاربردهای ساختمانی ناپایدار و غیرقابل استفاده می شوند كه این دما به تركیب و ساختار آلیاژ بستگی دارد . تحقیقات گسترده در مورد كاربردهای آلیاژهای آلومینیوم بواسطه استحكام دهی بالای آنها در دمای 600?C توسعه پیدا كرده است .[27]

آلیاژسازی مكانیكی (Mechanical Allay) MA آلیاژهای Al-Ti انتخاب خوبی برای اكثر كاربردها هستند زیرا بعلت وجود ذرات ریز Al-Ti و اكسیدها و بیدها مقاومت خوبی را در دماهای بالاتر از 600?C نشان می دهد . استحكام در دمای بالا همراه با چگالی كم ، آلیاژهای Al-Ti را قابل رقابت با موادی مانند تیتانیم و آلیاژهای پایه نیكل می كند . ولی انعطاف پذیری كم در دمای اتاق باعث شده استفاده عمومی از آنها محدود شود [28 29] ساختار نانوكریستال می تواند تنها دلیل افزایش همزمان سختی و انعطاف پذیری (ductility) باشد .

برای افزایش انعطاف پذیری (duetility) به خوبی استحكام در دمای اتاق برای آلیاژ Al-Ti ما می توانیم ار روش آلیاژسازی مكانیكی برای تهیه ساختار نانوكریستال استفاده كنیم زیرا در این روش اندازه ذرات پودر درحد نانومتر كاهش می یابد .

مواد نانوكریستال بعنوان یكی از پربهره ترین مواد در دهه اخیر مطرح شده اند به سبب اینكه آنها خواص مفید و بالقوه ای برای كاربردهای مختلف دارند كه وابسته به اندازه بی نهایت ریزدانه ها است [30 32] و مواد بصورت پودر زمانی می توانند یك ماده با ساختار نانوكریستال با سودهی مناسب را تولید كنند . كه سایز ذرات آنها در حد نانومتر باشد [33] .

در آزمایشات گذشته [34] پودر نانوكریستال آلیاژ Al-Ti بطور موفقیت آمیزی بوسیله آسیاب گلوله ای واكنش دار(RBM) (Reactive ball Milling) در اتمسفر هیدروژن تركیب شده بود و یك نوع ساختار نانومتری كه شامل Al با اندازه ای درحد نانومتر و همچنین ذرات نانومتری TiH2 را به بوجود آورده بود . در ابتدا آسیاب كردن ، TiH2 تشكیل شده و زمان تشكیل ساختار را 1 تا 3 ساعت كمتر كرده است [35].

1- جزئیات آزمایشات

1-1 آسیاب گلوله ای واكنشی و مشخصات پودر آسیاب شده .

پودر آلومینیوم خالص (99.5% – 325mesh خلوص) و تیتانیم (99.9% – 325mesh خلوص) با تركیب شیمیایی Al-5% at Ti باهم تركیب می شوند . RBM یك آسیاب گلوله ای بزرگ با انرژی زیاد است و دارای ظرفیت 7.81 تحت اتمسفر هیدروژن می باشد شرایط آسیاب كردن بوسیله اثری كه بر روی ساختار نانوكریستال آلیاژ Al-Ti دارد تعیین می شود [8] زمان آسیاب كردن و سرعت آسیاب كردن بترتیب 30 ساعت و 250 rpm می باشد وزن نهایی پودر 200gr و نسبت گلوله های آسیاب به پودر 65:1.2wt%? می باشد عامل كنترل كننده فرآیند استریك اسید (CH3 (CH2)16 COOH) می باشد كه اضافه می شود . قبل از شارژ كردن محفظه آسیاب با گاز هیدروژن ، محفظه باید بوسیله Rotary Pump خلاء بشود ( درحدود 10-3 torr ) . [36]

پودرهای آسیاب شده بعد از طی مرحله آسیاب به 200 mesh می رسند بعد از طی این مراحل آزمایشاتی بوسیله TEM SEM XRD بر روی پودر انجام شد و مشاهده شد اندازه دانه ها كه بوسیله TEM اندازه گیری شده بود با داده های تئوری از XRD مطابقت داشت . دمای تجزیه TiH2 و تشكیل Al­3 Ti بوسیله نمودار DSC در نرخ حرارت دهی 10-3k/s و درحضور اتمسفر آرگون محاسبه شدند . بعد از عملیات حرارتی تغییرات ریزساختار و اندازه دانه با نتایج بدست آمده از TEM XRD اختلاف داشت . [26]

(Con soli dation Temp) دمای تركیب شدن : به دمای گفته می شود كه در آن دما همه TiH2 تجزیه شده و Al3Ti تشكیل می شود . [26]

آنالیز حرارتی در این آزمایش شبیه به آزمایش قبلی [8] كه بروی پودری با تركیب Al-10 wt/Ti كه بمدت 50 ساعت در اتمسفر RBM H2 شده بود است بنابراین دمای واكنش برای این آزمایش 40-50?C كمتر از آزمایش قبلی است. و ریزساختار پودر آسیاب شده در این آزمایش ریزتر از آزمایش قبلی بود . در این مورد آنالیز حرارتی پودری با تركیب Al-10wt% Ti كه در اتمسفر آرگون آلیاژسازی مكانیكی شده است نشان می دهد كه AL3Ti بین دمای 260-320?C تشكیل شده است [37] اما این یك آزمایش است زیرا Al3Ti قبل از آنكه TiH2 تجزیه شود تشكیل نشده بود . تشكیل Al3Ti با تأخیر تا دمای 480?C انجام می شود كه بعنوان دمای معمولی تركیب برای آلیاژسازی مكانیكی آلیاژهای پودر Al-Ti مطرح است . تأخیر در تشكیل Al3Ti می تواند از رشد دانه های Al3Ti در حین عملیات حرارتی و گاززدائی قبل از اكستروژن گرم بواسطه زمان كم حرارت دهی جلوگیری كند . شكل 13 عسكهای TEM مربوط به پودری با تركیب Al-5 at%Ti كه در RBM بمدت 30 ساعت آسیاب شده و سپس بمدت 20دقیقه در دمای 500?C عملیات حرارتی شده است را نشان می دهد . سطح عكس نشان دهنده مدل SAD فازهای Al-Ti Al و Al2O3 را بدون TiH2 را نشان می دهد اندازه دانه ها نیز در حدود 20nm نگه داشته می شود . برطبق آنالیز DSC دمای مناسب برای تركیب 500?C است . [26] برای آزمایش ، 4 قطعه برای شرایط متفاوت اكستروژن آماده شده بود . شرایط اكستروژن گرم و مشخصات قطعات اكسترود شده در جدول 2 بیان شده است . فشردگی نسبی همه قطعات99% و بیشتر است . شكل 1+4 عكسهای TEM مربوط به ریزساختار قطعه اكسترود شده را نشان می دهد . قطعه اكسترود شده عمدتا شامل ذرات Al3 Ti Al كه تقریبا سایزی حدود 50nm تا 100nm دارند كه وابسته به شرایط اكستروژن است و تصویر TEM آنها در شكلهای 4(c) 4(a) نشان داده شده است . ریزساختار قطعه اكسترود شده تركیبی از Al3Ti Al كه بصورت پودر است اندازه دانه هم در فرآیند گاز زدائی و هم در فرآیند عملیات حرارتی قبل از اكستروژن با كم كردن دما و كوتاه كردن زمان فرآیند افزایش می یابد. [26] اندازه دانه نمونه 4 كمتر از 50nm می باشد این یكی از ریزترین اندازه دانه ها در آلیاژهای Al-Ti است اندازه دانه نمونه های آسیاب شده در RBM تحت H2 كه اكستروژن گرم شده اند نسبت به قطعاتی كه به روشی آلیاژسازی مكانیكی تحت Ar تهیه شده و سپس اكستروژن گرم شده (كه اندازه ای حدود 150-40nm دارند شكل 4(d)) خیلی ریزترند .

Al4c3 Al2o3 بوسیله واكنشهای بین C O AL در فرآیندی كه عامل كنترل كننده واكنش نیز حضور دارد ایجاد می شود كه بصورت ذرات پراكنده وجود دارند . اكسیدهایی كه درشكل 4(e) مشخص است به شكل دایره ای با قطر 10nm هستند كه در داخل دانه ها مشاهده می شود . كاربیدها همانطور كه درشكل 4(f) مشاهده می شود به صورت استوانه ای هستند كه معمولا در مرز دانه ها قرار می گیرد .با اینكه Al4c3 AL2O3 بطور یكنواخت در درون شبكه پراكنده نمی باشند ولی آنها می توانند استحكام اولیه بیشتری در مقایسه با Al3Ti ایجاد كنند زیرا آنها خیلی ریزترند . نتایج تست سختی و ریزسختی (micro hardness) در جدول 2 بیان شده است هم سختی و هم ریزسختی با كاهش اندازه دانه افزایش می یابد . [26] درمورد قطعه شماره 4 اندازه دانه كمتر از 50nm است كه بطور فوق العاده ای در مقایسه با دیگر نمونه ها تفاوت دارد این قطعه در قوطی Cu (can) ساخته شده كه تأثیر این نوع قوطی (can) درخواص قطعات اكسترود شده بطور واضح مشخص نیست . به همین خاطر جزئیات قطعه شماره 4 در ادامه نیامده است در آزمایشات [38] نشان داده شده بود كه ریزسختی (micro hardness) آلیاژ Al-8at% Ti كه به روش آلیاژسازی مكانیكی تحت اتمسفر Ar تولید شده و سپس اكسترود شده 160Hv بوده است و همچنین آلیاژی با تركیب Al-5at% Ti كه پودر آن در RBM آسیاب شده و سپس اكسترود شده است 197.5-231.7Hv می باشد و بنابراین حدود 23-45% بالاتر از قطعه ای است كه بروش آلیاژسازی مكانیكی (MA) تهیه شده است و این بدین خاطراست كه ریزساختار Al همانند AL3Ti درقطعه آسیاب شده در RBM و اكسترود شده نیز درحد نانومتر است .

جعبه دانلود

برای خرید و دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


کاملترین فایل تحقیق بررسی مفهوم جذب انرژی

تحقیق بررسی مفهوم جذب انرژی در 30 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی: مواد و متالوژی

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 30

حجم فایل: 38 کیلو بایت

تحقیق بررسی مفهوم جذب انرژی در 30 صفحه ورد قابل ویرایش

تعریف جذب

مفهوم جذب [1]در آكوستیك اتلاف انرژی به هنگام برخورد موج صدا به یك سطح و سپس انعكاس آن است. كلمة «جذب» رااغلب اشخاص عادی برای بیان عمل یك اسفنج هنگامی كه آب را به خود می كشد، به كار می گیرند، كه این معنا شامل آكوستیك نمی شود. آب جذب شده توسط اسفنج دوباره در دسترس خواهد بود، اما نوفه «جذب» شده توسط آكوستیك تایل را نمی توان دوباره به دست آورد. زیرا به صورت حرارت تلف شده است. مفهوم جذب آكوستیكی در درجه نخست شامل فضاهای داخلی می شود. اگر دیواری وجود نداشته باشد، صدا فقط در اثر افزایش فاصله منبع كاهش می یابد.

اگر فرض كنیم كه یك موج با انرژی تابشی معینی با زاویه ای تصادفی به سطحی برخورد كند، مقداری از انرژی تابشی به طرف محیطی كه سرچشمه شعاع تابشی در آن قرار گرفته است، منعكس می شود و بقیه انرژی تابشی به داخل مادة سطح مزبور نفوذ و غالباً از میان آن عبور می كند. با استفاده از روش شعاعی ضریب جذب به صورت زیر تعریف می شود

انرژی باز تابشی-1

انرژی تابشی

بنابراین ضریب جذب نمایانگر نسبتی از انرژی صوتی تلف شده به انرژی سرچشمه صداست كه مقدار آن از صفر تا یك متغیر است( یعنی از صفر تا صددرصد) بنابراین اگر ضریب جذب مساوی صفر باشد، به این معناست كه انرژی تلف شده و تمام صدا در فضایی كه سرچشمه در آن است باقی می ماند. این بدان معنی است كه تمام دیوارهایاز نظر آكوستیكی «سخت» هستند و انرژی باتابیده شده با انرژی تابشی برابر است. همان طور كه این ضریب به سمت 1.0 میل می كند، یعنی انرژی بیشتر و بیشتر تلف شده است و انرژی بازتابشی رفته رفته جزء كوچكتری از انرژی تابیده شده خوهد شد. از نظر آكوستیكی به چنین سطحی «نرم» گفته می شود.

به طریق مشابه ضریب عبوری را می توان به صورت زیر تعریف كرد:

انرژی عبور كرده – 1

انرژی تابشی

انرژی كلی از جمع ضریب جذب و ضریب عبوری به صورت زیر به دست می آید.

از اتلافی كه به علت اصطحكاك به وجود می آید (تبدیل به حرارت) صرفنظر شده است. این اتلاف بر اثر اصطحكاك، بسیار اتلاف ناچیزی است، حتی در بالاتری مقدارش. بعداً خواهیم دید.

مقدار عددی ضریب جذب همان طور كه قبلاً گفته شد، برای تمام موارد شناخته شده مقداری معین بین 1% (یك درصد) برای سطوح بسیار سخت مثل فولاد صیقلی یا بتن فشرده تا 99% برای مواد بسیار جاذب است. ضریب جذب یك پنجره باز 100 درصد در نظر گرفته می شود.

بعضی ازكارخانه ها مواد جاذب آكوستیكی با ضریب جذب بالاتر از یك (یعنی جذب بهتر از 100 درصد) را هم در فهرستهای خود گنجانیده اند كه البته این كار، سود بردن از فقدان دانش پایه ای در مورد مفهوم جذب است.

در مورد تولیداتی كه معمولاً با نام « یونیت جاذب » مشخص می شوند، ماده جاذب مثل جعبه كوچكی كه روی دیوار نصب شده باشد، نسبت به سطح دیواره برآمده است. سطح بیرون آمده از دیوار تماماً با مواد جاذب پوشیده شده است، ولی جعبه به اندازة یك وجه خود از سطح دیورار را اشغال می كند. بنابراین، در این حالت در هر فوت مربع دیوار جذب بیشتری نسبت به حالتی كه سطح دیوار به طور عادی پوشیده شده باشد، خوهیم داشت. بنابراین سازندگان ضریب جذب این تولیدات را بیشتر از صد درصد ذكر می كنند. حال اگر این یونیتها متصل به هم نصب شوند، به طوری كه صدا ب وجه های كناری برخورد نداشته باشد، ادعاهای سازندگان تحقق نخواهد یافت. برای اینكه یونیتهای جاذب موثر باشند، باید با فاصله از یكدیگر قرار بگیرند. در غیر اینصورت جذب در هر فوت مربع سطح دیوار به كمتر از صد درصد نزول می كند.

ضریب جذب همچنین تابعی از فركانس امواج صداست. طول موجهای كوتاهتر (فركانسهای بالا) نسبت به طول موجهای بزرگتر ( فركانسهای كمتر) خاصیت نفوذ بیشتری در دیوارها دارند و آسانتر به انرژی حرارتی تبدیل می شود. درفركانسهای بالاتر نسبت به فركانسهای پایین عموماً ضریب جذب بالاتری داریم.

یكی از خواص عمومی برای اینكه مواد جاذب موثر واقع شوند، داشتن سطح شفاف یا غیر حایل برای امواج صداست. همان طور كه شیشه برای نور شفاف محسوب می شود، مواردی هم برای عبور صدا شفاف هستند. دیگر اینكه مواد جاذب صدا باید دارای مكانیز می باشند كه امواج صوتی، هنگام عبور از آنها در اثر اصطحكاك به انرژی حرارتی تبدیل بشوند.

شفافیت برای صدا را می توان توسط سطوح پر منف، یا مواد سخت سوراخ سوراخ شده همراه با مواد متخلخل و یا به وسیلة پوشاندن مواد متخلخل با یك پرده خیلی سبك وزن، نازك، انحناپذیر و غیر قابل عبور برای هوا تأمین كرد. همة اینها اثر جذب كنندگی مشابهی دارند، اختلاف درنوع محیطی است كه در آن مورد استفاده قرار می گیرند. همة انواع ذكر شده كه مجموعه ای از جرمها هستند، به عنوان راكتانس آكوستیكی عمل می كنند و به هرحال همة آنها با افزایش فركانس نسبت به حالت مطلوب طرح، شفافیت كمتری در مقابل صدا از خود نشان می دهند

مقاومت جریانی [2]

ساختمان داخلی مواد یعنی تاروپود و بافت داخلی و فضاهای خالی ما بین آنها عامل ایجاد اصطحكاك و در نتیجه مقاومت در برابر حركت موجی است. پس از داخل شدن صدا به ماده، از دامنه آن كاسته می شود. این كاهش به دلیل وجود اصطحكاكی است كه موج در كوشش خود برای حركت از میان ماده با ان روبرو می شود. بنابراین، انرژی موج كاهش می یابد. كمیت اصطحكاك به وسیله مقاومت ماده در مقابل جریان هوا از میان آن توصیف و با نام مقاومت جریانی به صورت زیر بیان می شود.

افت فشار در دو طرف نمونه

= مقاومت جریانی

سرعت هوا در عبور از نمونه

آبسوربنت های پوسته ای (پانل)

چنانچه صفحات نازكی را كه دارای مقاومت نشت بسیار بزرگی نیز می باشند (نظیر تخته سه لائی و نئوپان و فیبر) بوسیله یك داربست چوبی بر روی دیوار نصب نمایند.

ملاحظه می شود كه این صفحات همانند آنچه كه در ابتدای بخش مصالح آبسوربنت (شكل 51) مورد بررسی قرار گرفت میتوانند در فركانسهای كم، ضریب آبسورپسیون نسبتاً زیادی بوجود آورند كه فركانس روزنانس fo (فركانسی كه در آن ضریب آبسورپسیون ماكزیمم می شود ) طبق رابطه تجربی.

تعیین می گردد كه در آن M جرم صفحه برحسب كیلوگرم در هر متر مربع و d فاصله هوائی پشت صفحه (ضخامت چوبهای داربست) برحسب سانتیمتر می باشند.

مثلاً برای یك صفحه نئوپان بوزن 10 كیلوگرم در متر مربع ؟؟ بستگی به تقسیمات داربست دارد و با بكار بردن مواد پوروز در پشت پوسته ها می توان ضریب آبسورپسیون را تا 50% الی 70% رسانید.

بدین سان با وجود صرفه جوئی در مصرف مواد آبسوربنت، میتوان ضریب آبسورپسیون قابل ملاحظه ای كه با مواد پوروز فقط با ضخامت خیلی زیاد میسر می گردید، بدست آورد.

از روند منحنی شكل 51 (D) دیده می شود كه آبسوربنت های پوسته ای را فقط در صورتی كه مواد آبسوربنت نوع دیگری نیز بكار برده شده باشد میتوان مورد استفاده قرار داد.

آبسوربنت های پوسته ای در منازل خود بخود وجود دارند – زیرا كلیه گنجه ها و كمدها و كلیه دیوارهای نازك (تیغه) و در و پنجره و غیره اثر جذب نغمه های بم را دارند.

در مكانهائی كه لوازمی از این قبیل وجود ندارد (تونل – زیرزمین – حمام – بناهای بتونی و نظایر آن ) اثر نامطلوب واخنش طولانی نغمات با فركانسهای بم را میتوان بخوبی احساس نمود.

در سال 1862 هلمهولتس دانشمند فیزیكدان آلمانی روابط مربوط به كاوكهای (محفظه) توخالی (رزوناتر) را بصورت قوانین فیزیكی رزوناترها وضع نمود كه امروزه از آن در فیزیك و معماری استفاده فراوان می شود. بدیهی است كه كاربرد رزوناتر برای جذب نغمه های بم می باشد و بعلت گرانی قیمت و اشكالات اجرائی فقط برای موارد خاص (از قبیل استودیوهای رادیو و تلویزیون ) قابل اجراء می باشد.

ساختن رزوناتر با مصالح عادی مشكل است و از این رو در عمل برای این منظور از آجرهای توخالی و همانند آن ها و یا از آكوستیك تایل و یا آبسوربنت های پوسته ای كه با فاصله ای از یكدیگر نصب گردند استفاده می گردد.

– دستگاه مولد امواج ساكن

(Standing Wave Apparatus Type 4002)

اصول این دستگاه بر اساس لوله كنت استوار شده است. به كمك این دستگاه با استفاده از خاصیت امواج ساكن (تداخل امواج) می توان میزان ضریب جذب و امپدانس اكوستیكی یك ماده را سریع و آسان (البته با تقریب) بدست آورد.

دو نوع لوله به قطرهای 3 و 10 سانتیمتر با جعبه بلندگو قابلیت اتصال دارد. ؟؟ لوله به قطر 10 سانتیمتر اندازه گیری را در رنج فركانسی 90 تا 1800 هرتز و لوله اندازه گیری را در رنج فركانسی 800 تا 6500 هرتز ممكن می سازد.

دستگاه اندازه گیری فوق مجموعاً از عناصر زیر تشكیل یافته است:

1- میكروفن

2- واگن متحرك حامل میكروفن

3- بلندگو

نحوه انجام عمل اندازه گیری بدین صورت است كه در وهله اول بوسیله یك نوسان ساز موجی به بلندگوی سیستم اعمال می شود. بلندگو بصورتی تعبیه شده كه ارتعاشات حاصل از آن به سمت انتهای لوله یعنی محل نصب ماده جذب رفته و پس از برخورد با آن قسمتی از موج جذب ماده شده و قسمتی دیگر بازتاب می شود. میله باریكی ارتعاشات لوله را به میكروفنی كه در روی ریل حركت می كند منتقل می سازد كه پس از دریافت ارتعاشات توسط میكروفن، اندازه گیری مقادیر حداكثر و حداقل میسر می شود.

جعبه دانلود

برای خرید و دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


کاملترین فایل تحقیق بررسی نفت و اهمیت آن

تحقیق بررسی نفت و اهمیت آن در 56 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی: مواد و متالوژی

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 56

حجم فایل: 56 کیلو بایت

تحقیق بررسی نفت و اهمیت آن در 56 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه

نفت خام مایعی است كه از تعدادی هیدروكربن و مقداری تركییات گوگردی اكسیژن دار، ازته و مقدار كمی تركیبات معدنی و فلزات تشكیل شده است . تركیبات مختلف نفت خام بنا به موقعیت محلی میدان نفتی و زمان تشكیل آن و حتی بنا به ژرفای منبع مـتغیرند .

در یك جزوه نفتی همراه نفت خام همواره مقداری گاز ، آب و نمك و شن و ماسه وجود دارد كه این مواد بر اساس چگالی روی هم انباشته می گردند . نحوة قرار گرفتن آنها بدین شكل است كه در زیر یك لایة غیر قابل نفوذ ابتدا آب و نمك ، سپس نفت خان .و بر روی آن گازها قرار دارند .

نفت خام پس از استخراج به واحد بهره برداری انتقال داده شده كه در این واحد نفت خام را با عبور از جدا كننده ها و كاهش تدریجی فشار ، از گاز همراه با آن عاری می سازند . سپس در واحد نمك زدایی ، آب و نمك ، شن و ماسة آن را جدا ساخته و در صورت ترش بودن نفت خام ( حاوی گازهای اسیدی مانند ، ، RSH و …. ) آن را در استریپرها [1] با یك گازشیرین تماس داده و را جدا می كند كلیة این اعمال بر ای جلوگیری از خوردگی تجهیزات پالایش می باشد.

طراحی پالایشگاه را بر اساس اجزاء تشكیل دهنده نفت خام مورد استفاده صورت می گیرد . در ضمن با افزایش مدت زمان استخراج از یك حوزة نفتی كیفیت نفت تغییر كرده و به طور معمول مقدار گوگود و آن افزایش می یابد . در نتیجه با تغییر خوراك پالایشگاه نیاز است كه شرایط عملیاتی تغییر كند كه این تغییرات بر اساس نتایج حاصل از ارزیابی نفت خام صورت می گیرد.
2 ـ واحد ارزیابی نفت خام

هدف از انجام كلیه آرمایشات در واحد ارزیابی نفت خام ، ارزیابی و تعیین مشخصات نقت خام های ایران و كشورهای همسایه كه برای امور صادرات و طراحی پالایشگاهها مورد استفاده قرار می گیرد ، است .

از جمله كارهای این واحد ، تقطیر نفت خام و بدست آوردن فرآورده های سبك تا سنگین كه به ترتیب حلالها و بنزین و نفت سفید و گازوئیل و روغنها می باشند كه مشخصات فیزیكی و شیمیایی و ترمودینامیكی آنها مطابق روشهای استاندارد انجام می شود و همچنین حلالهای نفتی مورد نیاز صنایع در این واحد ساخته می شود.

تواناییهای این واحد علاوه بر موارد فوق در خصوص قسمتهای استاندارد به شرح زیر می باشد:

1. تقطیرهای ASTM و IP جهت تهیة برشهای كوتاه و تعیین نقاط جوش و تحت خلاء تا 001/0 میلی باد و تا نفاط جوش حدود 800 .
2. تعیین دانسیته ، وزن مخصوص ، گوگرد ، اسیدیته و گرانروی مایعات ، گازها و جامدات.
3. تعیین مقدار هیدروكربنتهای آروماتیكی ، نفتینكی، الفینی و پارافینی ( نرمال رایزو)
4. تعیین وزن مولكولی ،‌ فشار بخار ، باقیمانده ، كربن ، مقدار واكس و نقطة ذوب آن و خاكستر در نفت خام و فرآوردها
5. تعیین مقدار نمك، آب و رسوبات در نفت خام .
6. تعیین اندازه ذرات جامد معلق در مایعات و غلظت آنها.
7. تعیین ضریب رسانش ، PH‌ ، ارزش حرارتی ، مقاومت اكسیداسیون مایعات .
8. تصفیه روغن های خام و تعیین پارامترهای كنترل كیفیت بخصوص اندیس گرانروی ، قسمت رنگ فرآورده ها و نمرة برومین .
9. تعیین عددستان ، اندیش دیزل ، نقطة آنیلین ، نقطة آتش گیری ،‌ نقطة اشتعال ، نقطة ابری شدن ، نقطه انجماد ، نقطة ریزش و دمای بسته شدن فیلتر گازوئیل بر روی سوختهای نفت سفید و دیزل.
10. تست نوار خوردگی مس ، نقره ، خوردگی فلزات بر روی سوختها و ضدیخ.

معمولاً هر پالایشگاه دارای یك آزمایشگاه كنترل كیفیت است كه در آنها آزمایشهایی بر روی فرآورده های مختلف میانی یا نهایی به دو منظور انجام می شود:

تشخیص صحت كار واحدهای تولید به طور سریع
اطمینان از مطابقت فرآورده های نهایی با استانداردهای مربرطه

برای انجام این آزمایشها ، دستگاهها و روشهای استاندارد بكار می رود . بطوریكه نتایج به راحتی قابل تكرار و مقایسه باشند . عمدتاً از روشهای ASTM و در مواردی IP ، BP ، DIM و …. استفاده می شود.

در این گزارش به برخی از مهمترین آزمایشها اشاره می شود.
چگالی ( دانسیته )‌

دانسیته هیدروكربن ها همیشه كمتر از یك است و با افزایش تعداد كربن ، این مقدار در یك سری همولوگ افزایش می یابد . در صورتی كه سیستم ها به ترتیب هیدوركربن های اشباع شدة غیر حلقوی ـ اشباع شده حلقوی ـ و آروماتیك باشد . به ازاء تعداد معین كربن دانسیته نیز افزایش می یابد.
مقایسه دانسیته هیدروكربتهای مختلف در درجه حرارت ثابت

دانسیته نفت كه مخلوطی از هیدروكربن ها ست بستگی به مواد سازنده آن دارد و به همین لحاظ است كه نفت كشورهای مختلف دارای دانسته های متفاوت است . . مثلاً دانسیته نفت آمریكا . 87/0 ـ 800/0 ، نفت ایران در 60 ، 836/0 و نفت و رسید 900/0 ـ 850/0 می باشد.

معمولاً دانسیته در دمای 60 اندازه گیری می شود . برای اندازه گیری SG معمولاً از هیدرومتر و پكنومتر و یا دانسیته مترهای اتوماتیك استفاده می شود. برای اندازه گیری SG معمولاً از هیدرومتر پیكنومتر و یا دانسیته مترهای اتوماتیك استفاده می شود . برای برش های نفتی چگالی به شكل كمیت API نیز بیان می شود : API بوسیله انستیتو نفت آمریكا پیشنهاد شده است و در كشورهای آمریكایی مقدار دانسیته بر حسب آن داده می شود.

روش ASTM

این آزمایش برای اندازه گیر یدانسیته تقطیبر شدههای نفتی در فاصلة دمایی 15 نت 35 درجه سانتیگراد مناسب می باشد . نمونة مورد استفاده باید مایع با فشار بخار كمتر از mmHg 600 و دیسكوزیته كمتر از 15000 در دمای مورد آزمایش باشد . در ضمن نمونه نباید خیلی تیره باشد . بنابراین این نمونه های نفت خام برای این آزمایش مناسب نیستند . این دستگاه دانسیته را با واحد نشان می دهد.
شرح آزمایش

پس از كالیبره كردن دستگاه توسط آب مقطر و هوا و تنظیم دمای 56/15‌، لوله خرطومی شكل داخل دستگاه با با بهترین شستشو می دهیم . و توسط پمپ هوا داخل آن را خشك می كنیم . لامپ دستگاه را روشن نموده و توسط سرنگ، نمونه را داخل لوله تزریق می كنیم . این عمل باید به گونه ای صورت گیرد كه هیچ گونه حبابی داخل لوله تشكیل نشود . زیرا حبابهای هوا بر روی دانسیته تأثیر گذاشته و ایجاد خطا می كند . سپس لامپ دستگاه را خاموش می كنیم ( نور نیز در انجام آزمایش خطا ایجاد می كند .) بر اساس تغییر فركانس موج وارد شده به نمونه نسبت به حالت مبنا ، تعداد دانسیته اندازه گیری می شود . هنگامی كه این مقدار به یك حد ثابتی رسید .عدد نشان داده شده را یادداشت می كنیم .
روش

این تست برای اندازه گیری نقطة دود نفت سفید ، از روی ارتفاع شعله حاصل از سوختن آن قبل از ایجاد دوده ، بكار می رود.

شرح آزمایش فتیلة استاندارد این روش را در نفت سفید به خوبی تر می كنیم تا كاملاً ‎آغشته به آن گردد . سپس فتیله را از جایگاه فلزی ( لوله ای شكل ) مخصوص دستگاه عبور می دهیم . سر فتیله را به شكل نیم كره در آورده و به آن شعله می دهیم . توسط پیچ تنظیم شعله، می دهیم . توسط پیچ تنظیم شعله ، و ارتفاع شعله را افزایش می دهیم . آخرین ارتفاعی از شعله كه دود از روی دودكش دستگاه بر نمی خیزد ، را به عنوان نقطه‌ دود گزارش می كنیم . این ارتفاع را از روی صفحة درجة بندی شده موجود درشت شعله می خوانیم .
نقطه ریزش

هر گاه برش نقتی بدون تكان دادن سرد گردد به درجه حرارتی كه در آن میكرو كریستال ها تشكیل یا كدروتی در برش مشاهده شود ، « نقطه كدری » گفته می شود . اگر عمل سرد نمودن ادامه یا به زمانی می رسد كه اگر لوله آزمون را به حالت افقی قرار دهیم برش دیگر در آن جابجا نشده و نمی ریزد ( نقطه انجماد ). حال اگر لوله آزمون را به ملایمت گرم نمائیم لحظه ای می رسد كه برش در لوله سیالیت خود را باز می یابد . درجه حرارت مربوط به این تغییر حالت : نقطه ریزش گفته می شود ، درجه حرارت نقطه جرای شدن ( ریزش ) معمولاً چند درجه بالاتر از درجه حرارت نقطه انجماد برش است دانایی این نقطه كمك به شناسایی نسبت درصد هیدروكربنهای با نقطه انجماد بالا را در برش مربوطه می نماید . با اطلاع از مقادیر دو نقطه فوق ، حدود استفاده برش ها ( بخصوص هنگام پمپاژ زمستان ) تعیین می گردد.
روش ASTM D97

این تست برای تعیین نقطة ریزش ، بر روی كلیة محصولات نفتی قابل اجرا است . با این روش پایین ترین دمایی كه محصول جامد نشده و قابل استفاه است را تخمین می زنیم . یكی دیگر از كاربردهای این روش ، یافتن میزان قابلیت جریان نه مانده های نفتی در دماهای خاص می باشد.
شرح آزمایش

ابتدا نمونه رادر یك بشر ریخته و در یك حمام تا دمای 45 گرم می كنیم تا تمام اجزای سنگین واكسی و … ذوب شده و نمونه هموژن شود . سپس داخل آن یك دماسنج گذاشته و در حمام آب سرد ( حدود 4 و 2- ) قرار می دهیم . تا وقتی روی آن ببندد و سخت شود و حالت سیالیت خود را از دست بدهد . این دما را از روی
دماسنج می خوانیم و 3 به آن می افزاییم و به عنوان نقطه ریزش این دما را گزارش می كنیم.
نقطه انجماد

تعیین نقطة جوش فرآورده های نفتی بسته به نوع كاربرد آنها مهم می باشد . به عنوان مثال در مورد بنزین هواپیما ، نقطة انجماد نباید بالاتر از 60- باشد زیرا در فضای بالای اتمسفر كه درجه حرارت به این حدود می رسد حتی تشكیل بلورهای خیلی ریز می تواند موجب بسته شدن راه عبور بنزین از فیلترها گردد و اختلالاتی بوجود آورد . لذا بنزین هواپیما باید عاری از هیدرو كربنهایی باشد كه قبل از این درجه حرارت متبلور می گردند و به همین علت مقدار بنزین در بنزین هواپیما محدود است.
روش

هدف بدست آوردن نقطة انجماد بنزین هواپیما و سوخت جت مانند نفت سفید كه حاوی مقدار كمی آب است می باشد.
روش آزمایش

مقدار cc25 از نمونه را داخل لوله آزمایش دو جداره مخصوص ریخته و همزن برونزی فنر مانند را كه توسط یك اهرم حركت بالا پایین دارد ، داخل آن قرار می دهیم . دماسنجی نیز در ان می گذاریم . سپس در جدارة خارجی لوله آزمایش ،‌ هوا مایع می ریزیم و جهت جلوگیری از تأخیر در انجماد مرتباً نمونه را بوسیله همزن برونزی هم می زنیم . ابتدا یك حالت ابری در نمونه ایجاد می شود كه به آن cloud point گوییم . ولی دمایی كه اولین كریستال بر روی همزن بوجود می آید را یادداشت می كنیم . سپس نمونه یخ زده را از ظرف هوا مایع خارج كرده و می گذاریم تا به آرامی گرم شود .درجه حرارتی كه آخرین ذره نور تشكیل شده بر روی همزن ناپدید گردید را نیز یادداشت می كنیم.

این دو دما را مقایسه می كنیم اگر به اندازه 5/0 یا كمتر با هم اختلاف داشته باشند ، درجه حرارتی را كه اولی یادداشت كردیم را به عنوان نقطة انجماد گزارش می كنیم . اگر این اختلاف بیشتر از 5/0 باشد باید آزمایش را دوباره تكرار كنیم.
تركیبات گوگرد دار
مقدمه

توزیع گوگرد در قسمتهای مختلف نفت خام اول بار توسط Mabery در سال 1891 مورد مطالعه قرار گرفت . به طور كلی درصد گوگرد با افزایش نقطة جوش بالا می رود یعنی قسمتهای با نقطة جوش بالاتر دارای نسبت درصد بیشتری گوگرد است . نفت ثابت شده است كه در موقع تجزیه مولكولها در عمل تقطیر ( كه معمولاً اتفاق می افتد ) اجزاء با درون مولولی متوط بیش از قسمت سنگین تر گوگرد را نگه می دارد . این موضوع مخلف توزیع عادی گوگرد در نفت خام است . معمولاً بیش از 90 % گوگرد در قسمت نفت گاز و باقیمانده جمع شده است .

نسبت درصد گوگرد زیاد در اكثر فرآورده های نفتی مضر است و یا تبدیل آنها به مواد بی ضرر ، قسمت مهم كار پالایشگاه را تشكیل می دهد . وجود تركیبات گوگردی در بنزین به علت خورندگی كه در قسمتهای موتر ایجاد می نماید مضر تشخیص داده شده و مخصوصاً در شرایط زمستانی به علت جمع شدن محلول در آب كه در نتیجة احتراق بدست می آید در محوطة میل لنگ موجب خورندگی بسیار می شود . به علاوه مركایتانهای محلول در مواد نفتی مستقیماً در مجاورت و موجب خورندگی مس و برنج می شود.
مقدمه

آسفالتین هیدروكربن های بسیار سنگین چند حلقه ای ـ تشكیل از حلقه های آروماتیكی و نفتنیكی ـ هستند كه حاوی مقداری گوگرد ، نیتروژن ، اكسیژن و فلزاتی چون سدیم ، كلسیم ، آهن ، نیكل و وانادیم می باشند.

آسفالتین ها سیاه رنگ و شكننده هستند و نسبت كربن و هیدروژن آنها بالاست ( حدود %6 ـ 5 وزن مولكولی آنها را هیدروژن تشكیل می دهد در حالی كه در دیگر هیدروكربن ها حدود 14% وزن آنها معمولاً از هیدروژن است . چون نمی توان این مواد را از طریق تقطیر از سایر هیدروكربن ها جدا كرد ، بنابراین از روش استخراج با حلال استفاده می شود . آسفالتین ها در حلالهای آروماتیكی به خوبی حل می شوند ولی در حلالهای آلیفاتیكی حل نمی شوند بنابراین برای جداسازی آنها می توان از پردیان تاهپتان استفاده كرد . البته هر چه وزن مولكولی حلال كمتر باشد حلالیت آسفالین در آن كمتر است . به طوریكه حلالیت آسفالتین در اتان از همه كمتر است ولی از آنجا كه در برشهای روغنی به غیر از آسفالتین مواد دیگری نیر رسوب می كنند ، اتان ماده مناسبی برای جداسازی آسفالتین از برشهای روغنی نیست . در صنعت از پروپان استفاده می شود و در آزمایشگاه از پنتان و هگزان و هپتان . در ضمن آسفالتین ها در تولوئن داغ و بترن نیز محلولند.

رابطة میان قدرت رسوب دهندگی آسفالتین و جرم مولكولی حلالهای هیدروكربنی
روش IP

این تست برای گازوئیل ، سوخت دیزل ، ته مانده های سوختهای نفتی ، نفتیهای روغنی و قیر كه به دمای 260 رسیده اند ، می باشد . در این روش از حلال هپتان استفاده می شود .
شرح آزمایش

ابتدا تقطیر نفت خام تا دمای 260 صورت می گیرد . سپس مقدار باقی مانده جمع آوری شده و وزن می شوند . زیرا مرحلة اول تخمین میزان آسفالتین موجود در نمونه و یا دانستن مقدار ته مانده های نفت برای تخمین حجم تخمین حجم فلاسك و مقدار هپتان لازم از روی جداول داده شده می باشد . اگر مقدار آسفالتین تخمینی در نمونه بیشتر از 25/0 باشد حداقل ml 25 هپتان لازم است . هر چه مقدار آسفالتین كمتر باشد حجم هپتان لازم كمتر است . به طوریكه به ازای هر 1 گرم از نمونه ml 30 هپتان لازم است .

پس از افزودن هپتان نمونه را به مدت 60 دقیقه می جوشانیم سپس سرد كرده و به مدت 150 ـ 90 دقیقه در یك فضای تاریك نگه می داریم . سپس مخلوط حاصله را فیلتر می كنیم . به جز آسفالتین بقیة اجزاء نمونه در هپتان حل می شوند و از فیلتر عبور می كنند .

و این بار آن را در مجاورت هپتان ( بخارات هپتان ) قرار می دهیم تا جدا سازی كاملتری صورت گیرد . وقتی حلال خروجی از یك بی رنگ شد مطمئن می شویم جداسازی كاملاً انجام گرفته است . سپس به جای هپتان این بار از تولوئین داغ استفاده می كنیم . تولوئین آسفالتینها را می شوید . در ظرفی آسفالتینها را می شوید . در ظرفی آسفالتینهای شسته شده با تولوئن را جمع می كنیم . این محلول را به قدری حرارت می دهیم تا تمام تولوئین تبخیر شده و تنها آسفالتین بماند .

جعبه دانلود

برای خرید و دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


کاملترین فایل تحقیق بررسی مبانی و اهمیت گرمادهی مادون قرمز

تحقیق بررسی مبانی و اهمیت گرمادهی مادون قرمز در 16 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی: مواد و متالوژی

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 16

حجم فایل: 16 کیلو بایت

تحقیق بررسی مبانی و اهمیت گرمادهی مادون قرمز در 16 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه :

در دنیای فرآوری مواد ، حرارت ودما ، پارامترهای مهمی هستند چه مواد فولاد ، شیشه ، وسایل الكترونیكی ، مقوا ، غذای منجمد ، تایر و یا كاغذ باشند ، در مرحله ای از فرآیند تولید ، حرارت داده می شوند یا از آنها گرفته می شود .كنترل این فرآیند حرارت دهی و دمای ماده ، برروی كیفیت محصول ، مصرف انرژی ، محصول نهایی مخارج عملیات وبهره وری تأثیر می گذارند .

كنترل نكردن دما ، اغلب قربانی كردن یكی از عوامل فرآیند تولید را باعث می شود . متعاقباً ، كنترل كردن دما ، و این عوامل فرآیندی برای حداكثر كردن اجرای هر گونه عملیات فرآوری مواد لازم و حقیقی هستند . با در نظر گرفتن مصرف انرژی بدون كنترل دما ، این امر باعث بیش از حد گرم كردن مواد می شود . تا مطمئن شویم كه خواص محصول بدست آمده است و بر پایة یك توازن گرمایی عادی كه عوامل تجهیزاتی و فرآوری برروی كارآیی عملیات تأثیر می گذارند ، مبلغ قابل توجهی برای بیش از حد گرم كردن پرداخت می شود . همانطوری كه ذكر شد 5% یا F° 100 افزایش نسبت به گرمای مورد نیاز باعث كاهش 17%در انرژی می شود در یك كارخانة فولاد یا شیشه ، این رقم معادل میلیونها دلار در سال در زمینة مخارج سوخت می شود در دماهای كمتر ، كاهش های گرمایی كمتر احساس می شوند ولی آنها نیز قابل اندازه گیری و چشمگیر هستند . مورد دیگر كاركردن بدون كنترل دما ، شامل فرآوری مواد در دماهای كمتر است تا مطمئن شویم كه نتایج مناسبی بدست می آوریم .

در عمل ریخته گری آلومینیوم ، كه در گذشته اندازه گیری دقیق دما امكان پذیر نبود ، فشارها در سرعتهای بسیارپایین انجام می گرفت تا خواص آلومینیوم حفظ شود و مقدار دور ریز مواد به حداقل برسد .در حال حاضر، با تكنولوژی مادون قرمز از حرارت غیر تماسی استفاده می شود تا كارایی بیشتر شده و دور ریز مواد زائد نیز حذف می وشد . این توانایی در اندازه گیری دقیق حرارت در هنگام عمل فشار و نیز عمل ریخته گری باعث مهندسی مجدد فرآیند شده و ریخته گری آلومینیوم را به یك سطح جدید اجرایی رسانده است كه در آن از كنترل فرآیند و اوتاسیون استفاده می شود . منافعی كه در هر فشار نصیب ریخته گران آلومینیوم می شود ، به میلیونها دلار می رد و این با افزایش 30 تا 50 درصدی ظرفیت پذیرش وحذف دورریز محصول امكان پذیر شده است از یك منظر سرمایه گذاری كلان این ظرفیت پذیرش اضافه شده ، همچنین باعث به تأخیر انداختن سرمایه گذاریهای كلان در شیوه های پرس جدید شده كه تحت استانداردهای قدیمی امكان انجام 3 پرس را با ظرفیت 4 را داراست .

این تنها یك مثال از آن چیزی است كه امروزه مردم برای كسب سود رقابتی بیشتر در بازارهای جهانی با استفاده از كنترل اندازه گیری حرارت مادون قرمز انجام می دهند . در نگاه اول ، برخی مردم ، ترمومتری را كاری بسیار پرهزینه و پیچیده می بینند كه شامل نصب و نگهداری آن می شود گرچه این باوری غلط است و این حسگرها به آسانی قابل نصب و كاربرد می باشند . و نسبت به منافع سرمایه گذاری پرهزینه و گران نمی باشند . بطور میانگین باز پس دهی سرمایه بین 2 روز تا 2 ماه تخمین زده شده است. منافع ترمومترهای مادون قرمز در مقایسه با دیگر تكنولوژیهای اندازه گیری دما به شرح ذیل می باشند .:

دقت بهتر ، زیرا آنها دمای هدف را اندازه می گیرند ( در مقابل دمای خودش )
بكارگیری منعطف : زیرا قابلیهای غیر تماسی آن را می توان برای اندازه گیری اهداف متحرك و متناوب ، مواد در خلاء خو میدانهای الكتریكی و همچنین كاربردهایی شامل محیطهای دشوار با دمای زیاد وشرایط سخت (‌دود ، روغن و دیگر موانع )بكاربرد
واكنش به موقع : با حسگرهای سریع این عمل انجام می شود ( 10 تا 500ms)
برای درك پتانسیل صحیح امكانات حسگرهای مادون قرمز ، بهتر است این حسگرها را به عنوان راه حلی برای یك مسأله و نه تنها یك وسیله اندازه گیری دما در نظر بگیریم . بخشهای ذیل ، مبانی ترمومتری مادون قرمز و انواع مختلف حسگرها و كاربردهای آنها را توضیح می دهد . هدف ، تهیة یك پیش زمینه و اطلاعات لازم برای انتخاب صحیح و به كاربردن حسگرهایی است كه با نیازهایی كه ما در كار با آنها داریم بیشتر وفق داشته باشند.

فرآیند انتخاب (گزینش):

ترمومتری تك طول موج كل انرژی تابش شده زا شیء را در یك طول موج معین اندازه گیری می كند. این حس گرها به صورتهای قابل حمل، ترانسمیترهای 2 سیمی، سیستم های آن لاین و آلات كاوشگر وجود دارند. كه معمولاً همراه با سیستمهای هدف گیری بصری، خط لیزر، غیر هدف گر، لنزهای فیبری، خنك كننده های آبی، لنزهای كانال هوا و سایر وسایلی است كه محل نصب و كار با آن را ساده می سازد. سنسورهای آن لاین دارای خروجی خطی 4 تا 20MA هستند كه برای هدایت كردن صفحه نمایش ها، كنترل كننده ها، ثبت كننده های داده ها و یا كامپیوترهای از راه دور بكار می روند. كاربردهایی كه عملیاتهای تولید ساده را پوشش می دهند شامل شبكه های تحرك كاتر، پلاستیك، لاستیك، منسوجات و همچنین فرآیندهایی كه اندازه گیری دمای محصول در مقابل دمای هوا یا گرم كن می تواند ظرفیت پذیرش را افزایش داده و كیفیت محصول را به طور پایدار افزایش می دهد. انتخاب واكنش طیفی مادون قرمز و محدوده دما از طریق كاربرد خاص مشخص می شود و بسیار واضح است. حسگرهای با طول موج كوتاه در نواحی 8/0 و 2/2 میكرون فیلتر شده اند برای كاربردهای با دمای زیاد و متوسط به كار می روند. مانند ریخته گریها، شیشه گریها و فولاد و فرآوری نیمه رسانه ها. طرحهای 43/3 و 94/7 میكرون برای اندازه گیری فیلمهای مختلف پلاستیك كه دارای باند جذب در این طول موجها می باشند بكار م روند. با فیلتر كردن در این نواحی، ضریب گسل ساده شده و به حسگرهای تك طول موج امكان استفاده را می دهد. به همین صورت، اكثر مواد شیشه شكل در 6/4 میكرون كدر می شوند و فیلترینگ باند باریك در 1/5 میكرون امكان اندازه گیری دقیق سطح شیشه را می دهد. از سوی دیگر برای نگاه كردن از داخل یك شیشه، یك حسگر فیلتر شده در محدوده 1 تا 4 میكرون امكان دسترسی آسان به پورتهای نظارتی درون كانالهای فشار و خلاء را می دهد. فیلترینگ 1/5 نیز برای عملیاتهای خشك كردن و حرارت دهی استفاده می شوند كه لامپهای مادون قرمز كوارتز منبع گرما می باشند. طرح 8/3 میكرون نسبت به گازهای احتراقی و شعله ها غیرحساس می باشد و برای اندازه گیری دماهای داخل كوره ها، كوره های ذوب و اتاقكهای سوخت كه شعله در آنها وجود دارد بكار می روند. برای كاربردهای در دماهای كم مانند غذاهای منجمد، پیست های رنگی، تأثیرهای ماشینهای مسابقه ای و چاپ، طول موجهای بیشتر 814 میكرونی بنابر سطوح پایین انرژی تابشی موردنیاز می باشد.ترمومتری دوطول موجه برای كاربردهای سخت تر و پیچیده تر بكار می رود كه در آنها دقت كامل مهم می باشد وگسیل شی كم و یا متغییر می باشد این حس گرها همچنین دارای توانایی منحصر به فردی برای كار دقیق در شرایط آلوده دارند مانند پنجره های كثیف و یا اشتباه كوچك مانند یك سیم كه در میدان دید حسگر قرار نمی گیرد می باشند . بعنوان مثال ، در دمای زیاد فرآوری فولاد كه اكسیداسیون پرشتاب و یا آلودگی دود و رطوبت بسیاری مابین شی و حسگر و همچنین دمای زیاد محیط وجود دارد باعث می شود كه سطح دارای گسیل متغیر می شود ( انعكاسی متغیرات ) با استفاده از لنزهای فیبری ، حسگر در طول موج برای این كاربرد ، اثرات گسیل متغیر ، اتمسفر آلوده و دمای زیاد محیط كار را حذف می كند . ترمومتری چند طول موج شامل اندازه گیری انرژی طول موج متفا وت می باشد

(‌باندهای طیفی ) دمای شی را می تواند با استفاده مستقیم از دستگاه بطور دقیق و بدون استفاده از گسیل و زمانی كه گسیل در هر دو طول موج یكسان باشد بدست آورد این مورد به نام وضعیت جسم خاكستری توضیح داده شده است .

تئوری این طرح كاملاً ساده وصریح است و با معادله های زیر توضیح داده شده است با استفاده از دو پاسخ طیفی در دو طول موج مجاور و با گرفتن نسبت این سیگنالها از معادلة پلانك ، سیگنال خارج قسمت به دماسنجی است و ضرایب گسیل از معادله حذف می شود .

كه R= ضریب تابش طیفی ، Tv= دمای تابشی سطح گسیل طیفی

با داشتن منحنی توزیع یك قطعه جسم سیاه واندازه گیری ضرایب در مقادیر مختلف گسیل ، می توان همان موضوع را رسم كرد با استفاده از فیلترهای با پهنای باند كم در اندازه های 8/0 و 7/0 میكرون ، عامل ضریب بر مقدار 428/1 برای گسیلهای كمتر از 1/0 2ثابت می ماند

با یك حسگر دو طول موجه ، گسیل مقوله ای برای اشیاء خاكستری نمی باشد مشابهاً هر گونه تغییر دیگری كه در طبیعت خاكستری باشند ؛ برروی دقت اندازه گیری شده توسط طرح دو طول موج تأثیری ندارد . این تغییرات شامل تغییراتی در اندازة‌شی ، از قبیل یك رشته سیم و یا جریانی از شیشه مذاب كه قطر آن تغییر كرده و یا متحرك می باشد است .

جعبه دانلود

برای خرید و دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


کاملترین فایل مقاله بررسی فورج آلیاژهای آلومینیم

مقاله بررسی فورج آلیاژهای آلومینیم در 17 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی: مواد و متالوژی

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 17

حجم فایل: 31 کیلو بایت

مقاله بررسی فورج آلیاژهای آلومینیم در 17 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه :

با توجه به اینكه تا به حال مقاله‌ای در مورد فورج فلزات غیر آهنی به چاپ نرسیده است سعی گردیده تا با ترجمه متن فوق كمكی به صنعت كشور در زمینه فورج آلومینیم بشود. این سلسله مقالات شامل قستمهای مختلفی از جمله فورج پذیری آلومینیم، تجهیزات فورج آلومینیوم، تكنولوژی طراحی قالب و آلیاژهای مختلف آلومینیوم می‌باشد. در نخستین بخش در مورد روشهای مختلف شكل دادن آلیاژهای آلومینیوم بحث خواهد شد.

آلیاژهای آلومینیوم در انواع و اشكال مختلف و در طیف وسیعی برای كاربردهای مختلف می‌توانند فورج شوند. فورج آلیاژ آلومینیوم، مخصوصاً در فورج Close-die ، شكل نهایی قطعه فورج تولید شده را صافتر و شفافتر از فورج گرم آلیاژ فولاد می گرداند. آلیاژ آلومینیوم بازتاب های مختلفی در حرارتهای زیاد در خلال فورج از خود نشان می‌دهد. صنعتگرائی كه به آلومینیم دسترسی دارند، می توانند از آلیاژهای آلومینیم به جای فولاد اسفتاده كنند چون این دو در خیلی از موارد قابل مقایسه با یكدیگر می‌باشند. برای شكل دادن قطعات آلیاژ آلومینیم، فشار مورد نیاز در فورج می‌تواند مختلف باشد كه بستگی به تركیبات شیمیایی آلیاژ، مراحل فورج به كار رفته، نرخ تغییر قطعه در فورج، نوع قطعه فورج، شرایط روانكاری و حرارت قالب دارد.

نمودار 1 تنشهای جاری در فورج آلیاژهای آلومینیم در 350 تا 270 را مقایسه می‌كند و نرخ تغییرات از 4 تا 10 در فولاد 1025 را با نرخ تغییرات حرارت در آلیاژهای دیگر مشخص می‌كند. تنشهای جاری سبب پایین بودن فشار مورد نیاز رای فورج هستند، اگر چه، فشار حقیقی قطعه فورج معمولاً بیشتر است زیرا مراحل دیگر فاكتورهایی را به چارچوب بالا اضافه می كنند. برای بعضی از آلیاژها آلومینیوم از ضعیف تا متوسط مانند 1100 و 6061، تنشهای مخصوصاً‌ آلیاژهای سری xxx7 مانند 7075، 7010، 7049،7050 ، تنشهای جاری و در نتیجه فشار فورج در مقایسه با فولاد بیشتر است. بالاخره، آلیاژهای دیگر آلومینیوم، مانند 2219 ، تنشهای جاری كاملاً مشابهت با فولاد دارد.

ضمناً باید متذكر شویم كه در مقایسه آلیاژ‌های مورد توجه آلومینیم با فولاد، فورج آلیاژهای آلومینیم مشكلتر می باشد. تركیبات شیمیایی و خواص مكانیكی آلیاژهای آلومینیوم رابه جلد دوم از چاپ نهم METALS HANDBOOK ارجاع می دهیم.

فورج پذیری Forgeability

در مقایسه آلیاژهای نیكل، كبالت و تیتانیوم، آلیاژهای آلومینیم توانایی فورج قابل توجهی دارند، مخصوصاً در مراحل تكنولوژی فورج كه قالبها یا كمتر، باید گرم شوند.

نمودار 2 نسبت توانایی فورج 10 آلیاژ آلومینیم كه شامل یك حجم مشخص می‌باشد را نشان می‌دهد.

تغییرات دمای فورج بكار برده شده برای آلیاژها توانایی تغییر شكل هر كدام را تغییر می‌دهد. همچنین مطلب قابل توجه در این قسمت این است كه تغییر شكلی كه در آن ترك ایجاد نگردد مشكل است. آلیاژهای آلومینیم مانند 1100 و 3003 توانایی فورج را با توجه به موارد بالا دارند، اگر چه این آلیاژها كاربرد محدودی در فورج به خاطر نداشتن مقاومت كافی در حرارت دارند.

تأثیر حرارت: همانطور كه در نمودار 2 نشان داده شده است، توانایی فورج كلیه آلیاژهای آلومینیوم با افزایش دما زیاد می‌شود، و این تغییرات قابل توجه در اثر دما برای آلیاژها رسم شده است. برای مثال آلیاژ حاوی سیلیكون (4032) بیشترین تاثیر را نشان می‌دهد، در حالیكه آلیاژهای حاوی Cu Mg Zn.Al سری XXX7 تاثیر كمی را نشان می‌دهند. نمودار 3 اثر حرارت را بر حسب تنشهای جاری با نرخ تغییر 10 برای آلیاژ 6061 نشان می دهد كه توانایی فورج خوبی در آلیاژهای آلومینیم دارد. نزدیك به 5% افزایش در تنشهای جاری بین بیشترین دما (480 یا 900 بیشترین دمای پیشنهادی برای 6061) و ( 370 و 700 كمترین دمای پیشنهادی برای 6061) می‌باشد. برای موارد دیگر مثل آلیاژهای xxx2 و xxx7 مشكلات بیشتری در فورج وجود دارد، چون تغییرات دما در فلز كم است. (تغییرات تنشهای جاری با دما بیشتر است). 15 نوع آلیاژ آلومینیم كه شبیه به هم فورج می شوند، تغییرات دمای پیشنهادی آنها در جدول 1 لیست شده است. تمام این آلیاژها معمولاً‌ با یك فشار فورج می‌شوند، اگر چه بعضی از آلیاژها معمولاً بایك فشار فورج می‌شوند، اگر چه بعضی از آلیاژها احتیاج به قدرت بیشتری دارند و با عملیات فورج بیشتری نسبت به بقیه دارند، تغییرات دمای فورج برای بیشتر آلیاژها معمولاً كوچك است ( به طور معمول كمتر از 55 یا 100) و برای هیچ آلیاژی بیشتر از 85 (155) نیست. بدست آوردن خواص مورد نظر در فورج آلومینیم یك موفقیت چشمگیر در مراحل فورج می‌باشند. دمای قالب و نرخ تغییر شكل كلید به دست آوردن حرارت فورج واقعی می باشد.

تجهیزات فورج

قطعات آلومینیومی با تجهیزات مخصوص به خود فورج می‌شوند كه پتكها، پرسها و ماشینهای مخصوص فورج می‌باشد. انتخاب تجهیزات فورج بستگی به شكل و نوع قطعه فورج دارد.

Hammers: Hammer با قدرت ضربه‌ای خوب هم در فورج آلیاژ آلومینیوم open-die و هم close-die استفاده می شود ونسبتاً هزینه كمتری نسبت به تجهیزات متشابه دارد، اگر چه قدرت مورد نیاز برای فورج آلومینیوم معمولاً بیشتر از فولاد است. Hammer ها قطعه را با سرعت زیادی تغییر شكل می‌دهند، بنابراین كنترل كورس پرس، نیرو و سرعت در فورج آلیاژ آلومینیوم مفید است، چون حساسیت آنها نسبت به نرخ كشش بستگی به مراحل تغییر شكل سریع دارد. اگر زاویه طرح به كار رفته در قالب در حدود 5 تا 7 درجه باشد می‌توان از Hammer در close-die استفاده كرد. Hammer ها معمولاً برای عملیات مقدماتی در فورج استفاده می‌شوند.

Mechnaical and screw presses: پرسهای مكانیكی و پیچی در همه جا برای فورج close- die آلیاژ آلومینیوم استفاده می شود. این نوع پرس مناسبترین دستگاه برای فورج آلیاژ آلومینیوم با سایزهای متوسط، حجم زیادی می‌باشد.

جعبه دانلود

برای خرید و دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل