تحقیق در مورد علم تکنولوژی مواد

تحقیق در مورد علم تکنولوژی مواد تحقیق در مورد علم تکنولوژی مواد

دسته بندی	مواد و متالوژی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	86 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	78

تحقیق در مورد علم تکنولوژی مواد

بخشهایی از متن:

- طبقه بندی مواد کار

1-1- تعریف تکنولوژی مواد: 

علمی که دربارة استخراج، تصفیه، آلیاژ کردن، شکل دادن، خصوصیات فیزیکی، مکانیکی، تکنولوژیکی، شیمیایی و عملیات حرارتی  بحث می‌کند، تکنولوژی مواد گفته می‌شود. این علم ساختمان داخلی مواد از نظر شبکه‌بندی، ترکیب و سایر خصوصیات آنها را بررسی می کند.

2-1- طبقه‌بندی عناصر

تعریف عنصر:

موادی که در اثر تجزیه قابل تبدیل به مواد ساده‌تر نباشند، عنصر نامیده می‌شود. بیشترین عنصر در طبیعت، اکسیژن میباشد.  حجم هوا را اکسیژن خالص اشتغال نموده و نصف  جرم پوستة‌ زمین از  ترکیبات اکسیژن دار تشکیل شده است. (بیشترین فلز آلومینیم می‌باشد 1/8% بعد از آن آهن 5%)

3-1- عناصر مهم و ترکیبات آنها

1-3-1- خواص اکسیژن (o) :

گازی است بی بو، بی رنگ و بی مزه، ترکیب آن با عناصر دیگر را اکسیداسیون گویند. برای ایجاد حرارت زیاد، اکسیژن را با گازهایی مانند گاز طبیعی، هیدروژن، استیلن محترق می‌کنند تا درجه حرارتی معادل 2000 تا 3200 درجه سانتی گراد بدست آید.

مراحل تولید اکسیژن:

1- تراکم هوا تا فشار 200 بار 2- سرد کردن هوای متراکم تا دمای c ْ175- 3- کاهش فشار به 3 /4  بار و مایع شدن هوا 4- کاهش دما تا cْ200-5- حرارت دادن و تبخیر هوای مایع در Cْ183- و تولید اکسیژن خالص 6- پر کردن کپسول با فشار 150 بار

اکسیداسیون

ترکیب اکسیژن با عناصر دیگر	سرعت زیاد و شعله = احتراق (سوختن تند)‌مانند جوشکاری با گاز اکسی استیلن
	بدون شعله و حرارت= سوختن کند (زنگ زدن فلزات)

احیاء:

جدا کردن تمام یا قسمتی از اکسیژن در یک ترکیب اکسیژن دار- با بکار بردن حرارت

2-3-1- هیدروژن (H) :

سبکترین عنصر- بدون رنگ، بو و مزه. قابل انتقال برای جوشکاری به همراه اکسیژن کاربرد : تولید مواد مصنوعی ، پلاستیک، جامد کردن روغن نباتی.

تولید: با الکترولیز آب، اکسیژن و هیدروژن را تولید می‌کنند و به صورت مایع به بازار می‌ دهند.

...

فلزات غیرآهنی

فلزات غیرآهنی:	جرم مخصوص بیشتر از  5 باشد= فلز سنگین مس، روی قلع، سرب، نیکل، کرم، ولفرام
	جرم مخصوص کمتر از  5 باشد= فلز سبک آلومینیم، منیزیم، بریلیم و تیتانیم

  در اثر آلیاژ کردن فلزات غیر آهنی، سختی و استحکام افزایش یافته، رنگ آنها عوض ولی دوام خوردگی کاهش می‌یابد.

هر چه درجه خلوص فلزی بیشتر باشد نقطه ذوب و قابلیت هدایت الکتریکی آن افزایش می‌یابد.

1-3- فلزات غیر آهنی سنگین:

1-1-3- مس (CU) :

خواص:

1-  جرم مخصوص  9/8 و نقطه ذوب cْ1083

2-   رنگ قرمز و قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی خوبی دارد.

3-  در مقابل خوردگی و حرارت مقاوم است.

4- در مجاورت هوا با اسید کربنیک قشر نازک سبز رنگ به نام زنگار یا کربنات مس تشکیل می دهد و این قشر از بقیة فلز محافظت می‌کند.

5- تأثیر سرکه یا اسید استیک بر مس قشر سبز رنگی به نام استات مس بدست می‌آید که سمی است و به همین دلیل ظروف غذایی را به قلع اندود می کنند.

کاربرد:

1-  سیم 2- شمش 3- هویة لحیم کاری 4- کویل‌های حرارتی و برودتی 5- پوشش بامها، قطعات تزئینی و آلیاژهای مس (برنج برنز، مفرغ)

2-1-3- روی (Zn) :

خواص:

1-  جرم مخصوص  1/7 و نقطة ذوب Cْ419

2-  رنگ خاکستری روشن ، شکننده، و مقطع شکست آن درشت دانه است.

3-  از بین فلزات بیشترین انبساط حرارتی را دارد.

4- در مقابل خوردگی و در مجاورت هوا مقاوم است ولی در مقابل اسید و نمک مقاومت کمی دارد.

5- به صورت خالص یافت نشده و به صورت ترکیبی گوگرد و اسید کربنیک می‌باشد؟

6-  برای سوهانکاری از سوهان یک آجه استفاده شود.

7-  در اثر آلیاژ شدن با آلومینیم، استحکام آن زیاد می‌شود.

8-  در اثر آلیاژ شدن با آلومینیم، استحکام آن زیاد می‌شود.

9-  با مس سخت می‌شود

10-         سرب، بیسموت و تالیوم خواص براده برداری آن را بهتر می‌کنند.

...

مواد طبیعی تغییر شکل یافته:

به موادی که از تغییر شیمیایی مواد طبیعی مانند سلولز و شیر بدست می آید گفته می‌شود و مهمترین آنها مواد مصنوعی سلولزی و شاخ مصنوعی می باشد. از این مواد برای ساخت چمدان، جعبه حمل و نقل، انبر جوشکاری، مواد آب بندی و قطعات فرم دار استفاده می شود .

5-3-5- سیلیکون ها:

مواد مصنوعیکه مادة اصلی آنها سیلسیم و اکسیژن است می باشد.

سیلیکوتها ضد آب، عایق برق هستند و با چسب نمی چسبند. از نظر شیمیایی خنثی، در مقابل حرارت مقاوم ولی گران هستند.

4-5- رنگ‌ها

1-4-5- کاربرد رنگها

محلول رنگ دانه در نوعی حلال را رنگ گویند که برای پوشاندن سطوح به منظور حفاظت یا زیبایی استفاده می شود.

2-4-5- مواد اصلی رنگها:

1- رنگ دانه: ماده‌ای خاکی یا رسی می‌باشد که با روغن یا حامل چسبنده مخلوط شده رنگ را بوجود می‌آورد. مهمترین رنگ دانه‌ها عبارتند از افرا، گل ماش، صدف نرم سائیده، و هماتیت.

2- روغن بزرک: روغن خشک کننده است و در رنگ‌ها و جلاها و لینولئوم مرکب چاپ و صابون کاربرد دارد. مایعی روغنی به رنگ زرد می باشد ودرتربانتین بافتین اتر و بنزن حل می‌شود. و از فشردن و حرارت دادن بزرک بدست می‌آید.

3- روغن کرچک:  از کرچک بدست می‌آید. در پزشکی به عنوان مسهل به کار رفته و روغن سرد و فشردة آن در روغنکاری به کار می‌رود. در رنگها به عنوان خشک کننده و بدون آب نسبت به روغن تونگ جلادهنده بهتری در روغن جلا در صابون  به عنوان کف کننده و حل کننده در آب استفاده می‌شود.

4- روغن جلا: سرعت خشک کنندگی آن دو برابر روغن بزرک است و از درخت جلا بدست آمده و شدیداً مسهل است این روغن در لعابها، جلاها و ترکیبات پلاستیکی و لینولئوم مصرف دارد. این روغن بی‌رنگ بوده و برای محصولات ظریف چوبی سطحی براق و صاف بوجود می‌آورد. برای حفاظت نقشه و نقاشی و عایق کاری برق استفاده می‌شود.

پروژه تکنیک‌های مدل‌سازی

پروژه تکنیک‌های مدل‌سازی پروژه تکنیک‌های مدل‌سازی

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	142 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	30

پروژه تکنیک‌های مدل‌سازی

بخشهایی از متن:

شاید بدیهی ترین شرط این است که مدل و نمونه اصلی باید به دور هندسی متشابه باشند. تشابه هندسی ایجاب می کند که مدل و نمونه اصلی دارای شکل یکسان باشند، و تمام ابعاد خطی مدل با تقریب مقیاس ثابتی به ابعاد متناظر نمونه اصلی ارتباط داده شوند.

شرط دوم این است که جریان مدل و جریان نمونه اصلی باید به طور سینماتیکی متشابه باشند. دو جریان وقتی به طور سینماتیکی متشابه هستند که سرعت ها در نقاط متناظر هم جهت باشند و مقدار آنها با یک ضریب مقیاس ثابت به هم ارتباط داده شوند. از این رو دو جریان که به طور سینماتیکی متشابه هستند دارای نقش های خط جریانی نیز هستند که با ضریب مقیاس ثابت به هم مربوط می شوند. از آنجا که مرزها خطوط جریان احاطه کننده تشکیل می دهند، جریان هایی که به طور سینماتیکی متشابه هستند باید به طور هندسی متشابه باشند.

اصولاً، تشابه سینماتیکی ایجاب می کند که برای به دست آوردن داده های بازدارندگی موثر بر یک جسم، از تونل باد با مقطع عرضی نامحدود استفاده شود تا عملکرد در یک میدان جریان محدود به درستی مدل بندی شود. در عمل، این محدودیت را به طور قابل توجه می توان تعدیل کرد، و از وسیله ای با اندازه منطقی استفاده کرد.

تشابه سینماتیکی ایجاب می کند که نوع جریان مدل و نوع جریان نمونه اصلی با هم یکسان باشند. اگر آثار تراکم ناپذیری یا حفره زایی، که نقش های جریان را به طور کیفی می توانند تغییر دهند، در جریان نمونه اصلی وجود نداشته باشند، در جریان مدل از وجود آنها باید جلوگیری کرد.

وقتی توزیع نیروها در دو جریان به صورتی باشد که در تمام نقاط متناظر، انواع نیروهای همسان با هم موازی باشند و مقدار آنها با ضریب مقیاس ثابت به هم مربوط شود، جریان ها به طور دینامیکی متشابه هستند.

شرایط تشابه دینامیکی بسیار محدود است: دو جریان باید هر دو تشابه هندسی و سینماتیکی را داشته باشند تا به طور دینامیکی متشابه باشند.

برای در نظر گرفتن شرایط لازم برای تشابه دینامیکی کامل، تمام نیروهایی که در جریان مهم هستند باید در نظر گرفته شوند. از این رو، تاثیرات نیروهای چسبندگی، نیروهای فشاری، نیروهای کشش سطحی و غیره، باید در نظر گرفته شود. شرایط آزمون باید طوری در نظر گرفته شود که تمام نیروهای مهم میان جریان های مدل و نمونه اصلی با ضریب مقیاس یکسان به هم ارتباط داده شود. وقتی تشابه دینامیکی وجود دارد، داده های اندازه گیری شده در یک جریان مدل را می توان به طور کمی به شرایط جریان نمونه اصلی ارتباط داد. در این صورت، شرایطی که تشابه دینامیکی بین جریان های مدل اصلی را برقرار می کنند چه هستند؟

...

تشابه غیر کامل

نشان داده ایم که برای یافتن تشابه کامل دینامیکی بین جریان های به طور هندسی متشابه باید تمام گروه های بی‌بعد مهم به جز یکی همانند باشند.

در حالت ساده مثال 4، همانند ساختن عدد رینولدز بین مدل و نمونه اصلی، تشابه دینامیکی را بین جریان ها برقرار می کرد. با آزمایش در هوا می توانستیم عدد رینولدز را دقیقاً همانند کنیم (در این حالت، با آزمایش در تونل آب نیز می‌توانستیم این کار را انجام دهیم). نیروی بازدارندگی موثر بر کره در واقع به طبیعت جریان در لایه مرزی بستگی دارد. بنابراین، تشابه هندسی ایجاب می کند که زبری نسبی سطح مدل و نمونه اصلی یکسان باشند. این معنی می دهد که زبری نسبی نیز پارامتری است که باید بین حالت های مدل و نمونه اصلی همانند باشد. اگر فرض کنیم که مدل با دقت ساخته شده است، مقادیر اندازه گیری شده بازدارندگی از روی آزمایش های مدل را می توان مقیاس بندی کرد و بازدارندگی را در شرایط عمل اصلی به دست آورد.

در اغلب مطالعه های مدل، به دست آوردن تشابه دینامیکی مستلزم این است که چند گروه بی‌بعد همانند باشند. در بعضی حالت ها، تشابه دینامیکی کامل بین مدل و نمونه اصلی انجام پذیر نیست. نمونه ای از چنین حالتی، تعیین نیروی بازدارندگی (مقاومت) موثر بر یک کشتی سطحی است. مقاومت موثر بر یک کشتی سطحی از اصطکاک جداری موثر بر بدنه (نیروهای چسبنده) از مقاومت موج سطحی (نیروهای گرانشی) ناشی می شود.

تشابه کامل دینامیکی ایجاب می کند که اعداد رینولدز و فرود، هر دو، بین مدل و نمونه اصلی همانند باشند.

متالوگرافی، سختی سنجی، میکروسختی سنجی، تمپر در دماهای C˚(300-700)، چدن های سفید مقاوم به سایش کروم دار حاوی 8-12 درصد کروم

متالوگرافی، سختی سنجی، میکروسختی سنجی، تمپر در دماهای C˚(300-700)، چدن های سفید مقاوم به سایش کروم دار حاوی 8-12 درصد کروم متالوگرافی، سختی سنجی، میکروسختی سنجی، تمپر در دماهای C˚(300700)، چدن های سفید مقاوم به سایش کروم دار حاوی 812 درصد کروم

دسته بندی	مواد و متالوژی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	5117 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	106

متالوگرافی، سختی سنجی، میکروسختی سنجی، تمپر ،چدن های سفید مقاوم به سایش کروم دار

فهرست مطالب:

چکیده

فصل اول :چدنهای کروم دار

مقدمه .................................................................................................................... 1

چدنهای کرم دار ..................................................................................................... 1

 اثر ساختار میکروسکوپی ....................................................................................... 3

انتخاب زمینه .......................................................................................................... 4

ذوب و ریخته گری چدن پرکرم ............................................................................. 7

ریختن فلز مذاب .................................................................................................... 9

 تنش های ناخواسته (‌پسماند ) در قطعات............................................................... 10

ترک ناشی از سنگ زنی .......................................................................................... 11

ملاحظات متالورژیکی ............................................................................................ 11

سختی پذیری ......................................................................................................... 15

انتخاب ترکیبات ..................................................................................................... 15

مقادیر کربن و کرم ................................................................................................. 16

عناصر آلیاژی ......................................................................................................... 21

خواص فیزیکی و مکانیکی آلیاژهای پرکرم............................................................... 21

کاربرد چدنهای پرکرم.............................................................................................. 22

گلوله های آسیابها وبدنه ها .................................................................................... 24

خوردگی و سایش با تنش پایین .............................................................................. 26

کاربرد در پمپهای ضد سایش ................................................................................. 26

دلایل ناموفق بودن ................................................................................................. 28

کم بودن مقاومت سائیدگی ..................................................................................... 28

شکست ترد............................................................................................................ 29

عملیات حرارتی چدنهای پرکرم .............................................................................. 30

سرعت گرم کردن .................................................................................................. 31

روش آستنیته کردن ................................................................................................. 32

سرعت سرد کردن .................................................................................................. 33

برگشت یا تمپر....................................................................................................... 35

آستنیته باقیمانده ...................................................................................................... 35

دمای کوئینچ .......................................................................................................... 36

سخت کردن با کمک تصرمات حرارتی زیر  دماهای بحرانی ................................... 37

فصل دوم : چدنهای نیکل دار (Ni-Hard)

 چدنهای نیکل سخت ............................................................................................ 40

چدن سفید مارتنزیتی .............................................................................................. 40

استحکام کششی ..................................................................................................... 41

مقاومت در برابر ضربه ............................................................................................ 41

مسائل طراحی ........................................................................................................ 42

ترکیب شیمیایی ...................................................................................................... 44

      - کربن ........................................................................................................... 44

      -سیلیسیم ....................................................................................................... 45

      -منگنز ........................................................................................................... 46

      -گوگرد ......................................................................................................... 46

      -فسفر............................................................................................................. 46

      -نیکل ............................................................................................................ 47

      -کرم .............................................................................................................. 47

      -عناصر دیگر ................................................................................................. 48

ساختمان میکروسکوپی .......................................................................................... 48

      - ساختمان میکروسکوپی سطح قطعه ریختگی ................................................ 52

ذوب در انواع کوره ها

      -ذوب در کوره کوپل...................................................................................... 54

      -ذوب در کوره های برقی .............................................................................. 57

      - ذوب در کوره بوته ای ................................................................................. 58

      - ذوب در کوره های شعله ای ....................................................................... 58

      -ذوب به روش دوپلکس ................................................................................ 59

 قراضه های نیکل – سخت .................................................................................... 59

ریخته گری چدنهای نیکل – سخت ....................................................................... 59

انقباض.................................................................................................................... 60

 ماهیچه سازی ....................................................................................................... 60

 کاربرد مبرد............................................................................................................ 60

جلوگیری از پیچیدگی قطعات مبرد ......................................................................... 62

 قرار دادن قسمتهای قابل تراش در قطعات قبل از ریختن ........................................ 62

 ریختن مذاب  و تغذیه قطعه ریختگی .................................................................... 64

عملیات تمیز کاری ................................................................................................. 65

کنترل ..................................................................................................................... 66

تعیین سختی ........................................................................................................... 67

آنالیز شیمیایی ......................................................................................................... 70

مطالعات میکروسکوپی ........................................................................................... 71

چدن های سفید مارتنزیتی  ( Ni-Hard)عملیات حرارتی ....................................... 72

Ni- Hard یوتکتیک.............................................................................................. 76

جوشکاری.............................................................................................................. 76

عملیات تکمیلی و نهایی ......................................................................................... 78

قسمتهای قابل تراش ............................................................................................... 78

عملیات سنگ زنی ................................................................................................. 79

ماشینکاری ............................................................................................................. 80

ماشینکاری بدنة پمپهای گریز از مرکز ..................................................................... 81

 ماشینکاری میله ..................................................................................................... 81

صفحات مقاوم در مقابل سایش .............................................................................. 81

تعیین سختی ........................................................................................................... 82

فصل سوم :‌شرح آزمایش

عنوان آزمایش ........................................................................................................ 84

شرح آزمایش ......................................................................................................... 84

نتایج به دست آمده از آزمایش ................................................................................ 91

منابع ...................................................................................................................... 93

---

---

چکیده :

 پدیده سایش (Wear) یکی از معضلاتی است که صنعت از دیرباز با آن مواجه بوده است . برخورد منطقی در جهت رفع این مشکل ، مرهون بررسی دقیق پدیده و عوامل موثر بر آن می باشد . بدین منظور برخی از مواد مناسبی که با توجه به مبانی متالورژیکی در عمل قابل استفاده می بانشد مانند (چدنهای سفید کرم دار، Ni-hard) مورد بررسی قرار می دهیم .

- تعریف سایش و عوامل موثر بر آن

 سایش عبارت است از تلفات مکانیکی ماده از سطح یک جسم بواسطة تماس آن با سطح یا جسم دیگر علیرغم مکانیکی بودن این پدیده ، گاه با واکنشهای شیمیایی نیز همراه می شود .

 - فاکتورهای کلیدی موثر برسایش عبارتند از :

1) متغیرهای متالورژیکی نظیر سختی ، چقرمگی ( tough ness) ساختار میکروسکوپی و ترکیب شیمیایی

2) متغیرهایی نظیر مواد در حال تماس ( نظیر ساینده ها و مشخصات آنها ) نوع و روش بارگذاری (Loading) ،سرعت ، دما ، زمان ، خشونت سطحی ، روانکاری ( Lubrication) و خوردگی .

در اینجا ما دو نوع ا زمواد مقاوم به سایش را مورد بررسی قرار می دهیم که عبارتند از چدنهای سفید پرکرم و چدنهای سفید Ni-hard که ابتدا چکیده ای از این دو نوع چدن سفید را در پایین می آوریم

...

اثر ساختار میکروسکوپی

بیشترین مقاومت سایشی این چدنها نتیجه مستقیم ساختار میکروسکوپی آنهاست. اغلب فرایندهای سایشی را می توان یک عمل برشی یا فراشی تعریف نمود. نظیر عملیات ماشینکاری که یک ذره ساینده به سطح فلز فرورفته و خطوط سایش و تغییر شکل ایجاد کرده و ذراتی را از سطح جدا می کند. براده هائی که از محل سایش بدست آمده اند حاوی ذرات بسیار ریزی هستند که از قلم تراش در حین عملیات ماشینکاری جدا شده اند. برای عملی شدن مکانیزم سایش کاملاً ضروری است که وسیله ساینده از فلز سخت تر باشد. اگر این وسیله نرمتر باشد فرآیند بیشتر به خوردگی و اکسیداسیون شبیه خواهد باشد. اگر این وسیله نرمتر باشد فرآیند بیشتر به خوردگی و اکسیداسیون شبیه خواهد بود و فقط سایش ناچیزی انجام می گیرد. جدول 1 سختی میانگین تعدادی از مینرالها، کاربیدها و آلیاژهای پر آهن با ترکیبات مختلف زمینه را نشان می دهد. این مقایسه مشخص می کند که کوارتز که مهمترین ترکیب در اغلب مینرالهای ساینده می باشد از آلیاژهای آهن با هر نوع ساختاری که زمینه آنها داشته باشد سخت تر است به همین جهت می تواند به راحتی آنها را بساید. کاربید آهن (سمنیتت) که بیشترین کاربید در چدنهای سفید کم آلیاژ می باشد از کوارتز نرمتر است و کاربید کرم که بیشترین کاربید در چدنهای پر کرم است از کوارتز سخت تر است و به همین جهت در مقابل سایش مقاومت می کند. کاربیدهای زیادی هستند که از کاربید کرم هم سخت تر می باشند ولی متأسفانه بسیار گران هستند و این مسئله موجب محدود شدن کاربرد آنها شده است. در چدن سفید کاربیدها چیزی کمتر از 50- 40 درصد از کل حجم قطعه را نشان می دهند بقیه زمینه است و چون این زمینه از کوارتز نرمتر است سائیده می شود.

...

گلوله های آسیاب و بدنه ها

در شرایطی که تنش با شرایط بالا و یا سایش فشاری مطرح باشد، استفاده بسیاری از آلیاژ چدن پر کرم برای گلوله ها و آستری های آسیاب می شود. در آسیاب مواد خشک، استفاده از چدن پر کرُم مارتنزیتی برای محفظة اول آن  سبب کاهش میزان سائیدگی از 1000 گرم در تُن به 50 گرم شده است. دوام طولانی این گلوله ها در آسیابهای بزرگ مدرن، لزوم استفادة هر چه بیشتر از آنرا بویژه در شرایط ضربه های مکرر، مطرح کرده است. این منظور از طریق تنظیم صحیح میزان کربن و سپس عملیات حرارتی آلیاژ عملی است که آستنیت باقیمانده را تقریباً از بین می برد.

در صورت وجود کانه نسبتاً سخت و بویژه در آسیاب موادِتر، این آلیاژ چندان برتری بر دیگر آلیاژها ندارد. برای آستری داخلی محفظة اول آسیاب سیمان، چدن پر کرُم بخوبی با آلیاژ فولاد کرُم- مولیبدن رقابت می کند. کاربرد این آلیاژ همچنین در پوشش بدنه و انتهایی آسیابهای گلوله ای و غیر آن برای خرد کردن مواد، روبه توسعه است. در اینجا نیز آلیاژ چدن پر کرُم بخوبی جانشین فولادهای منگنزی آستنیتی یا فولادهای کم آلیاژ سخت شده، گردیده است. استفاده از آسیاب خمره ای برای آسیاب کردن موادی چون زغال سنگ در نیروگاه ها از دیرباز و جدیداً بیشتر در آسیاب آهک، سیمان، کانه فسفات و دیگر مواد معدنی بکار می رود. برای تأمین فاصله طولانی تری در تعویض قطعات سائیده شدنی و در واقع، خرد کردن مواد بیشتر با استفاده از قطعات کمتر، استفاده از مواد با مقاومت بیشتر برای چرخها، قرقره ها و واگنها لازم می آید. برای این منظور، استفاده از چدنهای پر کرُم شرایط مناسبی را برای طراحی قطعات گوناگون فراهم آورده است.

تحقیق در مورد پلیمرهای پلی کربنات

تحقیق در مورد پلیمرهای پلی کربنات تحقیق در مورد پلیمرهای پلی کربنات

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	53 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	116

تحقیق در مورد پلیمرهای پلی کربنات

بخشهایی از متن:

مقدمه

مصرف پلیمرهای پلی کربنات، پلیمرهای که با گروه –O-C-O- بهم متصل هستند، از ز مان گزارشات اولیه بسیار رشد کرده است Report 1969) (PEP .  تضمین  رشد آینده این صنعت با افزایش شرکتهای جدید به 6 تولید کننده سابق این ماده نشان داده شده است رشد تکنولوژی، شامل افزایش گریدهای با کاربرد خاص، امکان رقابت پلی کربنات‌ها را در مصارف مختلف فراهم کرده است.

پلی کربنات‌ها در بین پلیمرهای مختلف از لحاظ پایداری ابعادی مقاومت ضربه و شفافیت بسیار برجسته می‌باشند. مقاومت در برابر شعله آن خوب بوده و توسط بهبود دهنده‌هایی بهتر شده تا گرید خاصی تولید شود. با وجود اینکه پلیمرهای دیگر و فلزات در تعدادی از خواص بتنهایی بهتر از پلی کربنات می‌باشد، اما نیاز به ترکیبی از خواص مختلف باعث می‌شود که پلی کربنات بعنوان تنها امکان انتخاب شود. از سوی دیگر کمی مقاومت در برابر حلالها یک اشکال عمده در بسیاری از کاربردها می‌باشد. بطور کلی پلی کربناتها در تمامی رشته‌های مهندسی پلاستیک رقابت می‌کنند، که از مصارف عمده آن می‌توان به شیشه‌ها، علامات و روشنایی اشاره کرد.

این گزارش تکنولوژی، هزینه و بازار پلی کربنات‌ها را که از سه روش فژنیزاسیون محلولی فژنیزاسیون بین سطحی و ترانس استریفیکاسیون تهیه می‌شوند را ارائه می‌کند. 2 نوع از دو روش اول و یک نوع از روش سوم ارائه خواهد شد. همچنین نحوه تولید گرید مقام در برابر شعله و  اکستروژن دوباره پلیمر برای تولید گریدهای خاص بیان خواهد شد.

این تحقیق به پلی کربنات ترمو پلاستیک آروماتیک بر پایه بیس فنول A محدود است، که مهمترین مزیلی کربنات از نقطه نظر تجاری می‌باشند. در PEP گزارش 50، کوپلیمرها فقط با توجه به بیس فنول A و بیس فنول A هالوژنه  و یا مقدار کمی از عوامل سه گروهی شاخه‌ای در نظر گرفته شده است بدلیل عرضه تجاری گریدهای خاصی، می‌بایستی هم کوپلیمرها و آلیاژها را در نظر گرفت، کوپلیمرهایی که تجاری نیستند و همچنین آلیاژهایی که پلی کربنات جزء کم هستند در نظر گرفته نمی‌شوند.

این گزارش هیچگونه آنالیزی در مورد پلیمرهای فوم ، پلیمرهای تقویت شده با الیاف و افزودنیهایی ضد شعله که موضوع PEPهای مختلف هستند را ارائه نمی‌کند. مواد اولیه خام بیس فنول A . فسژن و تترابروموبیس فنول A (TBBPA) موضوع PEP شماره 81 می‌باشند. منابع اطلاعاتی ، پتنت‌ها، جزوات و مقالات مربوطه از سال 1976 می‌باشد.

...

تولید کنندگان سه روش عمده برای تولید پلی کربنات بکار می‌برند: فسژنیزاسیون محلولی، فسژنیزاسیون بین سطحی و ترانس استریفیکاسیون. فقط کسر کمی از تولید کل توسط ترانس استریفیکاسیون می‌باشد و مقدار عمده تولید از طریق فسژنیزاسیون بین سطحی می‌‌باشد. اما تفکیک دقیق در میزان آن از مقالات مشخص نمی‌باشد. کلیه این روشها به انضمام دو متغیر و یک روش بر ای گرید مقاوم در برابر شعله در این گزارش نوشته شده است.

فسژنیزاسیون محلولی شامل واکنش بیس فنول A با فسژن در حضور پیریدین بعنوان گیرنده اسید ] تا محصول جانبی اسید کلریدریک تولید کند[ و p-t بوتیل فنول (PTBP) بعنوان اختتام دهنده زنجیربا متیلن کلراید بعنوان حلال می‌‌شود. یک پلیمر واحد تکراری تولید می‌شود که انتهای زنجیر با گروههای p-t بوتیل فنیل اختتام یافته است. پلیمر باز یافت شده، اکسترود می‌شود و بصور ت چیپهایی بریده می‌شود فسژنیزاسیون محلولی بصورت تجاری توسط جنرال الکتریک استفاده می‌شود.

در فسژنیزاسیون بین سطحی، یک فاز Caustic  آبی اسید هیدروکلریک را جذب کرده و از پریدین استفاده نمی‌شود. تری اتیل آمین این واکنش را سرعت می‌بخشد.

فژنیزاسیون بین سطحی بصورت تجاری توسط شرکتهای بایره موبای و تولید کنندگان ژاپنی استفاده می‌شود.

توانس استریفیکاسیون واکنش بین دی فنیل کربنات با بیس فنول A در دمای بالا (elevated) می‌باشد. ملکولهای پلیمری که از این طریق تولید می‌شود با گروههای فنیل خاتمه می‌یابند. ترانس استریفیکاسیون بصورت تجاری توسط شرکت بایر و شرکتهای تحت لیسانس آن استفاده می‌‌شود.

جدول 2-1 ارزیابی ما را از تولید گریدهای تزریق پلی کربنات نشان می‌دهند در فژنیزاسیون محلولی پیوسته (ستون اول جدول) از یکسری راکتور همزن دار استفاده می‌شود. هزینه‌ها بالاتر از فژنیزاسیون بین سطحی توسط راکتورهای مشابه (ستون دوم) می‌باشد. که یکی از دلایل آن می‌تواند بدلیل نیاز به بازیافت پیریدین باشد.

در روش راکتور پیوسته (ستون سوم) فژنیزاسیون بین سطحی در یک راکتور tubular که بعد از آن راکتورهای ناپیوسته (Batch) همزن‌دار وجود دارد انجام می‌شود. هزینه‌های نشان داده شده بیشتر از هزینه‌های فژنیزاسیون بین سطحی با استفاده از راکتورهای پیوسته همزن‌دار (ستون دوم) می‌باشد. این امر بدلیل زمان طولانی‌تر واکنش – همانطور که در پتنت نشان داده شده است- می‌باشد. علی ایحال هیچگونه اطلاعات کینتیکی دقیقی وجود ندارد. راکتور پیوسته توسط ایدمیتسو (Idemitsu)ابداع گردید. اما طراحی پروسس ما برابر با محاسبات اقتصادی ایدمیتسو نمی‌باشد.

...

شیمی واکنش:

 اطلاعات کمی از زمان طرح قبلی تولید پلی کربنات به این روش ( سال 1962) منتشر شده است. میزان انحلال پذیری بیس فنل A در محلول هیدروکسید سدیم د رمحلول حاوی 6 درصد وزنی از هیدروکسید سدیم حداکثر است. انحلال پذیری بیس فنل A با افزایش دما از مقدار15/0 گرم به ازاء هر گرم هیدروکسید سدیم در دمای صفر درجة سانتی گراد افزایش می یابد. این تفکر مرجع باعث طراحی یک واکنش نا پیوسته دو مرحله ای می شود. مرحله اول شامل فسژنه کردن و مرحله دوم پلیمریزاسیون تراکمی با وجود اینکه بطور واضح توضیح داده نشده است، اما مرحله دوم شامل اختلاط در حضور کاتالیست بدون افزودن فسژن اضافی انجام می شود. مقدار مصرف کلی پارا- ترشیاری  بوتیل فنل به ازاء واحد بیس فنل A کنترل کننده نهایی جرم مولکولی است. فنل با سرعت کمتری نسبت به پاراترشیاری بوتیل فنل واکنش  می دهد. کربنات سدیم در اثر هیدرولیز فسژن بوجود می آید واکنش جانبی با اختلاط موثر و با حضور کاتالیست در مرحله فشرنه کردن می تواند کاهش یابد. آزمایشات روند تغییرات جرم مولکولی را بر حسب زمان و افزودن کاتالیست مشخص کرده است.

مروی بر فرآیند:

پتنت های انتشار یافته بعد از طراحی اولیه در جدول1-6 نشان داده شده است مثالهایی از پلیمریزاسیون تراکمی که در سطح مشترک انجام می شود، در این گزارش بر حسب نیازهای اساسی این فرآیند جمع آوری شده اند بطور کلی، اختراعات کمی در زمینه فرآیندهای صنعتی صورت می گیرد. پتنت M obay که درسال 1976منتشر شده در سال1962 برای بار اول به کار برده شد. اهمیت آلودگی های فلزی را در پلیمر حاصل و شستشوی محلول پلیمر با عامل chelating آشکار ساخت. بایر لوله های اختلاط و مخازن نگهدارندة جایگزین را به عنوان سیستم راکتور به کار برد. هدف از این کار کارکرد مداوم سیستم است که توزیع زمان اقامت باریک داشته باشد که بتواند با فرآیند ناپیوسته قابل مقایسه باشد.

مقاله پلی هیدروکسی

مقاله پلی هیدروکسی مقاله پلی هیدروکسی

دسته بندی	مواد و متالوژی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	20 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	32

مقاله پلی هیدروکسی

بخشهایی از متن:

پلی هیدروکسی آلکانوئات های با طول متوسط (Medium chain leught pcgy (3hA) گروه بزرگی از پلی استرهای طبیعی هستند که توسط باکتری ها تولید می شوند و تنوع ساختاری بالقوه و بالفعل بالای این پلیمرها باعث افزایش توجه نسبت به تولید اقتصادی آن ها شده است . کنترل مونورهای تشکیل دهنده و استراتژی های مختلف تخمیر که امکان طراحی و ساخت پلیمرهای با ساختار ویژه را فراهم می سازد . علاوه بر آن پلی (3HA) های فعال شده برای تغییرات شیمیایی بیشتر نیز تولید شده اند .

تولید MCLPHA در طبیعت به اعضای از جنس Pseudemenas که متعلق به همولوژی rRNA نوع I هستند محدود می شود . درمیان این جنس گونه های P .flueresceus , .aeruginesa  ‍‍P ، P.oleovorans ،P.lemonnieri   ، P . testeroni   ، P . puteda   ‌ ، قرار دارند .

MCL –poly3HA تنها یک نوع پلیمر نیست بلکه خانواده های بزرگی از انواع پلی استرها است که ترکیب و ویژگی های آن با توجه به ترکیب مونورهای در دسترس متفاوت است تاکنون بیش از 100 نوع MCL –poly3HA شناسایی شده اند که دارای مونورهای بین 6 تا 16 کربن و زنجیره های متنوع اشباع ، غیر اشباع ، بدون شاخه ، دارای شاخه‌ی آلیفاتیک ، یا آروماتیک هستند . علاوه بر این ها مونومرهای با انواع گروههای جانبی فعال نظیر اتم های هالوژن ، هیدروکسی ، اپوکسی ، سیانو ، کربوکسیل ، فنوکسیل ، سیانوفنوکسی ، نیتروفنوکسی و همچنین کربوکسیل استری شده قابل پلیمریزه شدن به MCL –poly3HA هستند . تمامی پیوندها به علت خاصیت فضا ویژگی آنزیم های پلیمر از به صورت R می باشند . وزن مولکولی پلیمرها بسته به نوع میکروارگانیسم ، نوع پلیمر و شرایط رشد بین 10⁵ ×2 تا 10⁶ ×3 است .

...

بیوسنتز و متابولیسم :

همانطور که پیشتر اشاره شد ، نوع مونومرهای تشکیل دهنده ی MCL –poly3HA بستگی به نوع منبع کربن حاضر در محیط دارد . مثلا در P.olecvorans  بسته به نوع –n آلکانی که به باکتری داده شود نوع پلیمر محصول متفاوت است . در طی این آزمایشها دیده شده که این آلکان طی از دست دادن گروههای دو کربنه تجزینه شده اند . بنابراین احتمال اینکه مسیر بتا – اکسید اسیون در سنتز MCL –poly3HA دخیل باشد . مطرح شده این نوع نتایج بعدا تائید شده و ژن های مربوط شناسایی شدند . مسیر معمول سنتز MCL –poly3HA از طریق بتا – اکسیداسیون در شکل – آمده است شکل مقابل بتا- اکسیداسیون مسیر بیوسنتز اسیدهای چرب MCL –poly3HA بدین طریق نیز تولید میشود :

نتایج آزمایشها با طبیعت این مسیرها سازگار هستند . به عنوان مثال رد p.putede kt2442 سه نوع مسیر متفاوت برای تبدیل هگزانوئیک اسید به MCL –poly3HA قابل مشاهده است هگزانوئیک اسید می تواند مستقیما پس طی یک نیم چرخه از بتا – اکسیداسیون تبدیل به 3- هیدروکسی – هگزانوئیک اسید شده و در ساختار PHA شرکت کند . یا آنکه در چرخه ی بتا- اکسیداسیون تماما به استیل ـ کوآ تبدیل شده و استیل کوآ برای بیوسنتز مونومرهای مختلف C ₆ تا C₁₄  بکار گرفته شود. از طرف دیگر وجود مونومرهای غیر اشباع حاکی از آن است که سنتز Denevo ی اسیدهای چرب صورت می پذیرد . همچنین مدارکی مبنی بر طویل شدن خود هگزانوئیک اسید وجود دارد .

از طرف دیگر ترکیباتی بی ارتباط چون گلوکز ، فروکتوز و گلیسرول هم میتوانند به MCL –poly3HA تبدیل شوند . این نوع پلیمرها تنها مونومرهای C₈  و C₁₀ دارند . علاوه بر این حضور وابسته به دمای اسیدهای چرب غیر اشباع و قطع تولید MCL –poly3HA در حضور سرولنین (Cerulenin)  ( یک مهار کننده ی سنتز اسیدهای چرب ) تبدیل این ترکیبات از طریق بیوسنتز اسیدهای چرب ( مسیر دوم ) را تائید می کند .