پاورپوینت کامل شناخت فلزات صنعتی ۸۱ اسلاید در PowerPoint

توجه : این فایل به صورت فایل power point (پاور پوینت) ارائه میگردد

 پاورپوینت کامل شناخت فلزات صنعتی ۸۱ اسلاید در PowerPoint دارای ۸۱ اسلاید می باشد و دارای تنظیمات کامل در PowerPoint می باشد و آماده ارائه یا چاپ است

شما با استفاده ازاین پاورپوینت میتوانید یک ارائه بسیارعالی و با شکوهی داشته باشید و همه حاضرین با اشتیاق به مطالب شما گوش خواهند داد.

لطفا نگران مطالب داخل پاورپوینت نباشید، مطالب داخل اسلاید ها بسیار ساده و قابل درک برای شما می باشد، ما عالی بودن این فایل رو تضمین می کنیم.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل می باشد و در فایل اصلی پاورپوینت کامل شناخت فلزات صنعتی ۸۱ اسلاید در PowerPoint،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از مطالب داخلی اسلاید ها

پاورپوینت کامل شناخت فلزات صنعتی ۸۱ اسلاید در PowerPoint

اسلاید ۴: این مواد از زمره مواد هوشمند محرک می باشند. مواد هوشمند آن دسته از موادی هستند که می توانند به تغییرات محیط به بهترین شکل ممکن پاسخ داده و رفتار خود را نسبت به تغییرات تنظیم نمایند. به طور کلی مواد حافظه دار موادی هستند که دارای چند عملکرد یا به عبارتی دیگر هوش ذاتی هستند که در ساختار آنها بوجود آمده است .که مواد حافظه دار می توانند از فلزات ،سرامیکها،پلیمرهاو…باشند. . واژه آلیاژحافظه دار (SMA) برای گروهی از مواد فلزی بکار می رود که قدرت و توانائی مربوط به برخی اندازه ها یا شکلهای قبلا تعریف شده را موقعی که تحت عملیات حرارتی مناسب قرارمیگیرند تشخیص میدهند .

اسلاید ۵: حرارت دادن در بالای دمای انتقال به این آلیاژها باعث تغییر فاز در ساختار کریستالی آنها می گردد . بعضی از این آلیاژها با حرارت دادن حافظه داری خود را نشان می دهند و بعضی از آنها با سرد کردن و گرم کردن. در پدیده حافظه داری، نمونه در حالت کاملاً مارتنزیتی به مقدار معینی تغییر فرم داده می شود سپس با گرم کردن نمونه و برگشت آن به حالت آستینی، شکل نمونه نیز به حالت اول خود بر گردد .

اسلاید ۶: شکل (۱) سیکل حرارتی مکانیکی توصیف کننده پدیده حافظه داری شکلی شکل(۱) چگونگی پدیده حافظه داری شکل را با تبدیل دو فاز آستنیت و مارتنزیت به یکدیگر نشان می دهد.

اسلاید ۷: بررسی بر روی تغییر حالت متالورژیکی نمونه جامد ، تغییر آرایش اتم ها بدون هیچگونه تغییری در ترکیب شیمیایی فاز زمینه را نشان می دهد. این تغییر آرایش منجر به ایجاد ساختار کریستالی فاز جدید و پایدار می شود. پیشرفت تغییر حالت بدون نیاز به حرکت و جابجایی اتمها به صورت مجزا ، را می توان مستقل از زمان دانست و به همین دلیل می توان وابستگی دما را به عنوان تنها عامل پیشرفت این تغییر نشان داد.

اسلاید ۸: تاریخچه: در سال ۱۹۳۲ مشاهدات ثبت شده درباره پدیده حافظه داری شکلی توسط Change و Read انجام شد. آنها وارون پذیری حافظه شکلی را در AuCd از طریق مطالعات فلز شناسی و تغییرات مقاومت آلیاژ ، بررسی کردند در سال ۱۹۵۶ مشاهدات و نتایج تحقیقات مربوط به تز دکترای Horbojen در موضوع اثر حافظه دار در آلیاژCu-Zn منتشر شد. . در سال ۱۹۶۲ Buhler و همکارانش ،به بررسی پدیده حافظه داری شکلی در آلیاژ تیتانیم و نیکل که دارای اتمهای برابر می باشند پرداختند. در این هنگام تحقیق درباره متالورژی و کاربردهای عملی اولیه آن به طور جدی آغاز شد.

اسلاید ۹: در سال ۱۹۶۷ در کنفرانس Nol ،Buhler و همکارانش تحقیقات گسترده خود را بر روی Nitionol و کاربردهای تجاری فراوان در صنایع ارائه دادند . از جمله کاربردهای مطرح شده ساخت کوپلینگ توسط شرکت Raychem برای اتصال لوله های هیدرولیکی می باشد. که در صنایع هوایی و نیروی دریایی ایالات متحده و همچنین در حوزه های نفتی دریای شمال مورد استفاده قرار گرفت. در سال ۱۹۸۰ میلادی Micheal و Hawt با انتشار مقاله ای از نتایج تحقیقات خودشان بر روی برنج آنرا به عنوان ماده جدید حافظه دار معرفی کردند.

اسلاید ۱۰: چگونگی پی بردن به حافظه داربودن این آلیاژها:History”SMAs” در سال ۱۹۶۱در لابراتوار اسلحه و مهمات نیروی دریایی White Oak بود ،که به خاصیت بی همتاو شگفت انگیز این گونه آلیاژها پی برده شد. Dr.Wiliam.j.Buehler اولین نفری بود که به حافظه دار بودن این آلیاژها پی برد. اکتشاف حقیقی خاصیت حافظه دار بودن آلیاژ به طور تصادفی به دست آمد.در نشست هیئت مدیره لابراتوار یک نوار از این آلیاز که مدتها از خم شدن آن می گذشت مهیا بود.یکی از حاضران به نام « دکتر دیوید» نوار را با فندک مخصوص پیپش گرم کرد وبه طور شگفت آوری نوار کشیده شد و به حالت اولیه خود برگشت.

اسلاید ۱۱: آزمایش جهت بررسی حافظه دار بودن یک آلیاژ حافظه دار به منظور بررسی اثر حافظه دار بودن یک آلیاژ حافظه دار پایه مس،چندین ترکیب مختلف از سیستم سه تایی مس-روی-آلومینیوم انتخاب شد ند.نمونه های آزمایشی با استفاده از مواد اولیه با خلوص تجارتی توسط فرایند ذوب در کوره القایی و نورد گرم و سرد تهیه شدند و بر روی یکی از ترکیبات ساخته شده درمحدوده حرارتی ۲۹۰-۲۰۰ درجه سانتیگراد رفتار پیری ایزو ترمال مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از آزمایشات خمش، سختی، کشش مکانیکی، اندازه گیری ضریب مقاومت الکتریکی وبررسی(اثرحافظه دار ورفتار پیری مورد مطالعه قرار گرفت. SEMمتالوگرافی با میکروسکوپ نوری و الکترونی ) نتایج بدست آمده بیانگر آن است که اثر حافظه دار در این آلیاژها در اثر تحول مارتنزیتی بوده ودر محدوده حرارتی تغییر حالت خواص آلیاژ بطور قابل توجهی تغییر پیدا می کند.

اسلاید ۱۲: رفتار پیری با استفاده از روابط سینتیکی مورد بررسی قرار گرفت.نتایج حاصله نشان می دهند که از بین رفتن اثر حافظه دار در این آلیاژها با تغییرات خواص آلیاژ(افزایش سختی، استحکام کششی، تسلیم،ضریب مقاومت الکتریکی ومدول الاستیسیته)همراه می باشند. چنین تغییراتی ناشی از تحولهای اکتیواسیون حرارتی بوده و انرزی محرکه تغییر حالت پیری ایزوترمال در حدود ۱۱۰ kj/mol می باشد.

اسلاید ۱۳: اساس حافظه داری آلیاژ : NiTinol آلیاژهای حافظه دار از عناصر نیکل و تیتانیوم تشکیل شده اند، که تحت نام نایتینول شناخته می شوند. اصل حافظه داری درآلیاژ نایتینول تغییر فاز می باشد. در واقع پس از کشف این خاصیت درآلیاژهای حافظه دار سؤال این بود که تا چه مقدار این فلزات می توانند شکل اولیه خود را به خاطر آورند.

اسلاید ۱۴: « دکتر فردریک» که یک پژوهشگر در ساختمان کریستالی است با دقت تغییرات ساختمانی که در تراز اتمی خاصیت بی همتای این فلزات تاثیر داشتند بررسی کرد.او فهمید که نیتینول یک فاز متغییر دارد (البته در حالت جامد) و این فاز متغییر مارتنزیت و آستنیت می باشد.نیتینول می تواند در دمای نسبتا پایین تغییر فرم پلاستیک یافته و سپس در درجه حرارت بالا به شکل قبل از تغییر فرم پلاستیک برگردد. اساس خاصیت برگشت پذیری این آلیاژها«تغییر حالت مارتنزیتی فاز آستنیت می باشد». درفاز مارتنزیت نیتینول می تواند خم شود و به اشکال مختلف تغییر شکل بدهد.

اسلاید ۱۵: روشی نو جهت کنترل ترکیب لایه‌های نازک حافظه دار آلیاژ پایه: لایه‌های نازک NiTi با درصد مساوی از نیکل و تیتانیم به عنوان یک ماده عملگر خودکار در سیستم‌های میکروالکترومکانیکال به خاطر دانسیته انرژی مکانیکی بالا که از تحول مارتنزیتی ناشی می‌شود مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این میان لایه‌های نازک (Ni(Ti+Hf) نیز به خاطر وجود تحولات فازی پایدار در دماهای بالاتر از آلیاژ NiTi به عنوان مناسب‌ترین لایه‌های نازک هوشمند دما بالا از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند.

اسلاید ۱۶: در این قسمت یک روشی نو جهت کنترل ترکیب لایه‌های نازک حافظه دار آلیاژ پایه NiTi اعم از (X<0.3)Ni0.5Ti0.5-X , HFX , Ni1-XTiX توسط لایه نشانی همزمان از طریق تارگت‌های مجزا در سیستم‌ پراکنش با خلاء UHV (<10-8torr) بررسی می شود. تأثیر پارامترهای مهم دستگاه پراکنش از جمله اثر توان اعمالی به تارگت‌ها در ترکیب لایه، اثر فشار گاز آرگون (Ar) بر ریز ساختار و خواص حافظه داری، و اثر هندسه لایه نشانی بر انحراف ترکیب در واحد طول و ضخامت لایه مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که در فشار گاز آرگون بالاتر از Pa2/1، لایه به شدت ترد و خواص حافظه‌داری آن بسیار ضعیف می‌شود در حالیکه با کاهش فشار گاز آرگون به مقدار Pa6/0 لایه‌های نازک حافظه‌دار با ترکیبات مختلف و قابل مقایسه با خواص کپه‌ای آلیاژ NiTi قابل دستیابی است.

اسلاید ۱۷: مشخصه‌‌یابی لایه‌های بهینه شده توسط روش‌های مختلف آنالیز نظیر XRD,DSC,AFM و اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی بر حسب دما، TEM, RBS, SEM(EDS) و نانوسختی سنجی انجام پذیرفت. نتایج آزمایشهای XRD نشان داد که لایه نشانده شده به ضخامت m 2 در دمای اتاق آمورف بوده و نیاز به عملیات حرارتی مناسبی دارد. عملیات حرارتی و یا به عبارت دیگر فرآیند آنیلینگ بر اساس دمای کریستالیزاسیون لایه‌ها که از آنالیز حرارتی DSC به دست آمد انجام پذیرفت.

اسلاید ۱۸: نتایج نشان داد که دمای کریستالیزاسیون، وابسته به ترکیب لایه‌ها می‌باشد (به عنوان مثال، دمای کریستالیزاسیون لایه نازک NiTi با درصد مساوی از نیکل و تیتانیم Cْ ۴۷۲ و در لایه NiTiHf با ترکیب %at7/28=HF برابر Cْ۵۱۹ اندازه‌گیری شد). بنابراین آنیلینگ لایه‌های نازک NiTi در دمای Cْ۵۰۰ و لایه‌های NiTiHF به دلیل دمای کریستالیزاسیون بالاتر، در دمای Cْ۵۵۰ به مدت یک ساعت انجام پذیرفت. مشخصه‌یابی لایه‌های نشانده شده توسط روش‌های XRD بر اساس تابعی از دما، DSC و اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی نشان داد که دماهای تغییر فاز تابعی از ترکیب لایه می‌باشند.

اسلاید ۱۹: در لایه‌های نازک NiTi این دماها وابسته به نسبت Ni/Ti بوده به طوریکه در لایه‌های غنی از نیکل دماهای تغییر فاز در زیر دمای اتاق رخ داده در حالیکه در لایه‌های غنی از تیتانیم و ترکیب مساوی از نیکل و تیتانیم بالاتر از دمای اتاق و پایین‌تر از Cْ۱۰۰ گزارش می‌شود. نتایج مشخصه یابی لایه‌های هوشمند NiTiHf نیز نشان داد که با جایگزین کردن Hf به جای Ti در سیستم دوتایی NiTi به میزان at%10 دمای تغییر فاز به بالاتر از Cْ۱۰۰ رسیده و در at%4/24 دمای Ap (دمای پیک آستنیتی) به Cْ ۴۱۴ افزایش می‌یابد. همچین فاز R در ترکیبات مختلف از ۱۵ at%=Hf مشاهده گردید.

اسلاید ۲۰: تأثیر ترکیب شیمیایی لایه‌های نازک بر ساختار، مورفولوژی سطح، دماهای تغییر فاز و رفتار مکانیکی لایه‌ها نیز مورد بررسی قرار گرفـت. نتایج نشان داد که این خواص وابستگی شدیدی به انحراف ترکیب به میزان کم را دارند. اثر انحراف ترکیب از مقدار نسبت مساوی نیکل و تیتانیم باعث ایجاد رسوباتی از نوع Ni4Ti3 در لایه‌های غنی از نیکل و Ti2Ni در لایه‌های غنی از تیتانیم شده از وجود آنها، دماهای تغییر فاز را جابجا می‌کند.

اسلاید ۲۱: نتایج حاصل از مشاهدات AFM نشان از نانو ساختار سطحی لایه‌ها را داشت. لایه‌های نازک آلیاژ NiTi و NiTiHf به ترتیب با اندازه دانه کمتر از nm50 و nm100 دارای خواص حافظه داری و سوپر الاستیسیته مطلوب و قابل مقایسه با حالت کپه‌ای همان آلیاژها می‌باشند. اندازه دانه‌ها و مطالعه فازهای مختلف با TEM نیز مورد بررسی قرار گرفت که نشان از نانوساختار بودن لایه‌ها را داشت. خواص مکانیکی لایه‌های نازک که توسط روش نانوسختی سنجی در دمای اتاق انجام پذیرفت در عمق‌های فرورونده کمتر از nm200 در لایه‌های غنی از نیکل خاصیت سوپرالاستیسیته و در لایه‌های غنی از تیتانیم و درصد مساوی از نیکل و تیتانیم تغییر فرم مارتنزیتی را نشان داد.

اسلاید ۲۲: مدل‌های تغییر فرم در زیر ماده فرورونده در دو حالت ذکر شده بررسی شده است. همچنین مدل یانگ و سختی لایه‌ها بر حسب تابعی از عمق فرورونده مورد مطالعه قرار گرفتند. در پایان، با توجه به نتایج به دست آمده، روش لایه نشانی پیشنهادی از تارگت‌های مجــزا می‌تواند روشی مناسب در کنترل ترکیب لایه بوده و نیازی به تولید آلیاژهای مختلف NiTi برای ساخت تارگت‌های آلیاژی نیست. این روش برای ساخت لایه‌های نازک حافظه دار دوتایی و سه تایی در ساخـت سیستم‌های MEMS و BioMEMS پیشنهاد می‌شود.

اسلاید ۲۳: روش تهیه:برای تهیه آلیاژ حافظه دار تیتانیوم – نیکل؛چهار روش :ذوب درکوره مقاومتی، کوره مقاومتی خلاء، کوره کوانتومتری و توسط روش سنتز احتراقی بررسی شده محصول دو روش اول همگن نبوده وقابلیت نورد گرم ندارند ولی قطعهً ذوب شده در کوره کوانتومتری ازنظر ترکیب شیمیایی یکنواخت است وقابلیت کارگرم دارد. درفرآیند سنتز احتراقی علاوه بر اینکه صرفه جوئی قابل ملاحظه ای در مصرف انرژی وزمان صورت می گیرد ؛محصول فرآیند نیزمی تواند به راحتی نورد گرم وسرد شوند وبر خلاف سه روش قبلی نیازی به عملیات حافظه دار کردن ندارند.اند.

اسلاید ۲۴: روش های اصلی ساخت آلیاژ های حافظه دار در دو گروه عمده قابل بررسی است: الف) ساخت آلیاژ به طریقه ذوب و ریخته گری با استفاده از کوره های القایی و کوره های مقاومتی ب) ساخت آلیاژ به طریقه متالورژی پودر برای تولید آلیاژهای حافظه دار درتناژهای بالا و تجارتی ، از روش ذوب و ریخته گری استفاده می شود.

اسلاید ۲۵: معرفی آلیاژهای حافظه دار: آلیاژهای حافظه دار عنوان گروهی از مواد محرک می باشند که خواص متمایز و برتری نسبت به سایر آلیاژها دارند. عکس العمل شدید این مواد نسبت به برخی از پارامترهای ترمودینامیکی ومکانیکی و قابلیت بازگشت به شکل اولیه دراثراعمال پارامترهای مذکوربه گونه ای است که می تواند رفتارسیستم را بهبود بخشد. وقتی یک آلیاژمعمولی تحت بار خارجی بیش از حد الاستیک قرارمی گیرد؛ تغییر شکل می دهد. این نوع تغییرشکل بعد از حذف بارباقی می ماند.اما آلیاژهای حافظه دار، از جمله آلیاژهایNi-Ti/ Cu-Zn/ Cu-Zn-Al/ Cu-Zn-Ga Cu-Zn-Sn، Cu-Zn-Si، Cu-Al-Ni، Cu-Au-Zn، Cu-Sn، Au-Cd، Ni-Al، Fe-Pt و… رفتارمتفاوتی از خودارائه می نمایند. دردمای پایین، یک نمونه حافظه دارمی تواند

اسلاید ۲۶: تغییرشکل پلاستیک چنددرصدی راتحمل کندوسپس به صورت کامل به شکل اولیه خود در دمای بالا برگردد. در فرآیند برگشت به شکل اولیه، آلیاژ می تواند نیروی زیادی تولید کند که