بررسی ساختار و عملکرد آلیاژهای حافظه دار در پزشکی

مقدمه :
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 .

شکل (1) سیکل حرارتی مکانیکی توصیف کننده پدیده حافظه داری شکلی

شکل(1) چگونگی پدیده حافظه داری شکل را با تبدیل دو فاز آستنیت و مارتنزیت به یکدیگر نشان می دهد.
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.

1- تغییر حالت های مارتنزیتی و پدیده حافظه دار شدن:
تغییر حالت متالورژیکی جامدات از دو طریقه زیر امکان پذیر است .
1) حرکت و جابجایی اتم ها وابسته به درجه حرارت و زمان با تغییر در ترکیب شیمیایی فاز جدید نسبت به زمینه قبلی.
2) تغییر آرایش اتمی به صورت هماهنگ وابسته به دما و بدون وابستگی به زمان و هیچگونه تغییری در ترکیب شیمیایی فاز جدید نسبت به زمینه قبلی .
تغییر حالت های مارتنزیتی به طریقه دوم مرتبط است و دارای مشخصات زیر است:
1) تغییر مکان به صورت شبه برشی می باشد و در آن اتم ها به صورت هماهنگ و گروهی جابجا می شود.
2) دیفوزیون اتمی در آن اتفاق نمی افتد.

رفتار حافظه دار شدن کاملاً به مشخصه اول مرتبط بوده و نظم اتم های آلیاژ نباید به هم بخورد.

دانلود

مطالعه میکروسکوپی ویژگی‌های ساختاری یک فلز یا یک آلیاژ

روش‌ها و ابزار متعددی به منظور ظاهر ساختن ترکیب و ساختمان فلزها و آلیاژها توسعه پیدا کرده‌اند. متالوگرافی یا میکروسکوپی عبارت است از مطالعه میکروسکوپی ویژگی‌های ساختاری یک فلز یا یک آلیاژ میکروسکوپ به مراتب مهم‌ترین وسیله متالوژیست از نقطه نظر علمی و فنی است. با میکروسکوپ می‌توان اندازه دانه و اندازه شکل و توزیع فلزهای مختلف و ناخالصی‌هایی را که روی خواص مکانیکی یک فلز تاثیر عمیقی دارند تعیین کرد. ساختار میکروسکوپی، عملیات مکانیکی و حرارتی یک فلز را آشکار می‌کند و حتی می‌توان رفتار مورد نظر آن را تحت شرایط معین پیش بینی کرد به طور کلی بهسازی، تکامل، تغییر و چگونگی ساختار میکروسکوپی بسیاری از آلیاژهای ریخته‌گری تحت مجموعه شرایط زیر حاصل می‌شود.

الف ـ ترکیب شیمیایی آلیاژ پس از ذوب

ب ـ مجموع عملیات کیفی مذاب

پ ـ آهنگ انجماد و چگونگی سرد شدن مذاب در داخل قالب

ت ـ آهنگ سرد کردن و چگونگی سرعت سرد کردن قطعه پس از انجماد

ث ـ پدیده ویفوزیون در مراحل سرد کردن و عملیات حرراتی

بدین ترتیب ساختار میکروسکوپی قطعات ریختگی، نتیجه مجموعه حرارتی عواملی است که از آغاز مرحله ذوب تا مراحل پایانی به روی قطعه صورت می‌گیرد. مراحل آماده سازی یک نمونه نسبتا ساده است و بعد از آماده سازی در نهایت چیزی که به وجود می‌آید یک سطح صاف آینه مانند و بدون خراش است.

همکاری در تبادل اطلاعات علمی

از تمامی دوستانی که تمایل به تبادل اطلاعات علمی و رفع نیازهای خود  در زمینه  مهندسی دارند دعوت می شود  از طریق ایمیل با مدیر وبلاگ ارتباط برقرار کنند.همچنین کسانی که مایل به همکاری جهت انتشار  مطاب در این وبلاگ هستند، تقاضا می شود مطالب و تصاویر خود را به ایمیل مدیر فرستاده تا با نام خودشان منتشر شود.        

                                                                                                                    با تشکر

    صادق قربانی اسفیدان  

عید سعید فطر مبارک

تولید مواد نانو متری

مقدمه

یکی از روش‌های جدید تولید مواد با اندازه دانه نانومتری، روش تغییر شکل شدید پلاستیک است. در این روش با اعمال کرنش‌های شدید به نمونه، اندازه دانه‌ها تا مقیاس نانومتری کاهش یافته و در مقابل خواص مکانیکی فلز بهبود چشم‌گیری می یابد. از آنجایی که تغییرات ابعادی ماده می‌تواند مانعی در مقابل میزان کرنش اعمالی باشد، لذا اکثر روش‌های تغییر شکل شدید پلاستیک به نحوی طراحی شده‌اند که ابعاد نمونه حین فرآیند تغییر نکند. در این مقاله به معرفی فرآیندهای مختلف تولید مواد با اندازه دانه نانومتری بر اساس روش تغییر شکل شدید پلاستیک پرداخته می‌شود. نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که این فرآیندها، روش‌های مناسبی برای تولید مستقیم مواد فلزی با ابعاد بزرگ و اندازه دانه‌های نانومتری هستند. با توجه به کاهش اندازه دانه‌ها و افزایش چشم‌گیر استحکام نمونه‌های تولید شده با روش‌های مذکور، به نظر می‌رسد روش تغییر شکل شدید پلاستیک یکی از مناسب‌ترین روش‌ها برای تولید مواد فلزی با اندازه دانه نانومتری در مقیاس صنعتی باشد. 

در سال های اخیر، بررسی روش های تولید و خواص مکانیکی مواد با اندازه دانه نانومتری (اندازه دانه کوچکتر از صد نانومتر یا بسیار ریزدانه (با اندازه دانه کمتر از یک میکرون) موضوع بسیاری از تحقیقات انجام شده در زمینه علم مواد و علوم مرتبط با آن بوده است. این مواد که با نام اَبَر فلز Super Metals شناخته می‌شوند، خواص بی‌‌نظیری همانند‌ استحکام زیاد در دمای محیط، خاصیت سوپر پلاستیک در دمای بالا و نرخ کرنش کم و مقاومت عالی در برابر خوردگی از خود نشان می‌دهند . تغییر الگوهای لغزش متداول در مواد با اندازه دانه نانومتری و فعال شدن مکانیزم‌های لغزش مرزدانه‌ای از ویژگی‌های این مواد است که منجر به خواص مکانیکی منحصر به فرد آنها می‌شود. تاکنون روش های مختلفی برای تولید مواد نانومتری ارائه شده و تحقیقات گسترده‌ای روی آنها انجام شده است. روش های تولید مواد نانومتری را می توان به دو گروه کلی تقسیم بندی کرد. روش اول که تحت عنوان روش پایین به بالا Bottom-up procedure معرفی شده است، شامل فرآیندهایی نظیر آلیاژ سازی مکانیکی Mechanical alloying، رسوب شیمیایی بخار  Chemical Vapor Deposition و انجماد سریعRapid Solidification است، که قابلیت تولید دانه‌هایی با اندازه‌ای در حدود ده تا 50 نانومتر را دارند. این فرآیندها به طور گسترده‌ای برای تولید مقادیر زیاد پودرهای نانوبلور مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما مشکل اصلی این فرآیندها تولید یک محصول نهایی از طریق پرس کردن این پودرها است. به دلیل سختی بالای پودرهای تولید شده با روش های مکانیکی، پرس سرد آنها تقریباً غیر ممکن است. از طرف دیگر استفاده از پرس داغ برای زینتر کردن این پودرها می‌تواند منجر به رشد دانه‌ها و وقوع تبلور مجدد شود. تاکنون روش‌های مختلفی برای رفع این مشکلات پیشنهاد شده است اما هنوز تحقیقات برای پیدا کردن روشی کاملاً مناسب برای پرس پودرهای نانوکریستالی و تولید محصول نهایی کاملاً یکپارچه با اندازه دانه نانومتری ادامه دارد 

             دانلود

metal nanoparticles-نانو ذرات فلزی

INTRODUCTION

Over the last decade there has been increased interest in “nanochemistry.” A variety

of supermolecular ensembles  , multifunctional supermolecules  , carbon

nanotubes  , and metal and semiconductor nanoparticles  have been synthesized

and proposed as potential building blocks of optical and electronic devices

. This has arisen for a variety of reasons, not the least of which is technological

advance, and the promise of control over material and device structure at length

scales far below conventional lithographic patterning technology     

 Metal particles are particularly interesting nanoscale systems because of

the ease with which they can be synthesized and modified chemically. From the

standpoint of

also offer an advantage over other systems because their optical.,

Perhaps the most intriguing observation is that metal particles often exhibit

strong plasmon resonance extinction bands in the visible spectrum, and therefore

deep colors reminiscent of molecular dyes. Yet, while the spectra of molecules

(and semiconductor particles) can be understood only in terms of quantum mechanics,

the plasmon resonance bands of nanoscopic metal particles can often be

rationalized in terms of classical free-electron theory and simple electrostatic

limit models for particle polarizability . Furthermore, while the composition of

a metal particle may be held constant, its plasmon resonance extinction maximum

can be shifted hundreds of nanometers by changing its shape and/or orientation in

the incident field , or the number density of particles in a composite material

. Thus, in contrast to molecular systems, the linear optical properties of

nanoscopic metal particle composites can be changed significantly without a

change in essential chemical composition.

The electrical properties of metal particles are also similar in form to

.those of their corresponding bulk metals  

  download    

constants resemble those of the bulk metal to exceedingly small dimensions

معرفی تکنولوژی سوپرآلیاژ

معرفی وکاربردها

سوپرآلیاژها در واقع آلیاژهایی مقاوم در برابر حرارت، خوردگی و اکسیداسیون می­باشند که به لحاظ ترکیب شیمیایی شامل سه گروه پایه نیکل، نیکل-آهن و پایه کبالت می­باشند. اولین استفاده از سوپرآلیاژها در ساخت توربین­های گازی، طرح­های تبدیل ذغال‌سنگ، صنایع شیمیایی و صنایعی که نیاز به مقاومت حرارتی و خوردگی داشته­اند بوده است.

امروزه تناژ وسیعی از قطعات مصرفی در توربین­های گازی از جنس سوپرآلیاژها می­باشند. در ذیل به بعضی از مصارف این قطعات اشاره شده است:

- توربین­های گازی هواپیما

- توربین­های بخار نیروگاه‌های تولید برق

- ساخت قالب‌های ریخته­گری و ابزارهای گرمکار

- مصارف پزشکی و دندانپزشکی

- فضاپیماها

- تجهیزات عملیات حرارتی

- سیستم­های نوترونی و هسته­ای

- سیستم­های شیمیایی و پتروشیمی

- تجهیزات کنترل آلودگی

- تجهیزات و کوره­های نورد فلزات

- مبدل­های حرارتی تبدیل ذغال سنگ

به منظور انتخاب سوپرآلیاژها جهت مصرف در کاربردهای فوق لازم است خواص فنی نظیر شکل­پذیری، استحکام، مقاومت خزشی، استحکام خستگی و پایداری سطحی در نظر گرفته شوند.

Phased Array جایگزینی برای رادیو گرافی(RT)

تکنولوژی Phased Array ارائه دهنده یک مزیت تکنیکی در بازرسی جوش در مقایسه با روش قدیمی اولتراسونیک است . پرتو صوتی در Phased Array توانائی راهنمائی شدن ،‌اسکن کردن ،‌پیچ خوردن و متمرکز شدن را بصورت الکترونیکی دارد .توانایی راهنمائی شدن پرتو ،‌زاویه های پرتوهای انتخابی را بگونه ای هدایت می کند که در حین حرکت بصوت عمود به بعضی عیوب قابل پیش بینی برخورد کرده و آنها را نمایان سازد که این امر خصوصاً در مورد LOF قابل بیان است. اسکن الکترونیکی (Liner یا در حالت خطی ) این قابلیت را دارد که به سرعت جوش ها را پوشش دهد . اسکن زاویه ای ( که معمولاً بصورت Sectional یا Azimuthally  بیان می گردد ) این توانائی را دارد که یک نقشه         (Map) کلی از جوش ها تحت زاویه مناسب بدست دهد تا اکثر عیوب احتمالی در آن دیده شود . تمرکز الکترونیکی (Electronic Focusing) این قابلیت را ایجاد می کند که شکل و اندازه عیوب در محلهایئی که انتظار داریم را نمایش بدهد . در ه رحال تکنیک Phased Array قابلیت عیب یابی را در حداقل زمان ممکن را دارد . مقاله حاظر نحوه بازرسی جوش های مخازن تحت فشار را مورد بررسی قرار می دهد . این تکنیک دارای مزایای بهتری نسبت به شیوه معمولی UT حتی در حالت اتو ماتیک آ» می باشد . برای بازرسی مقاطع ضخیم از نماهای " بالا – کنار- انتها – " و یا " بالا – کنا – TOFD" استفاده          می کنیم . البته سایرنماها نیز قابل استفاده هستند . بازرسی های خاص به راحتی به روش Phased Array قابل انجام هستند به این صورت که با افزودن دسته پرتوصوتی برای پوشش دادن سطح بیشتری از جوش ، تحت زاویه گوناگون ، بازرسی های متقارن و یا حتی تست توسط چند تست توسط چند پروب پشت سر هم (Tandem Probe ) انجام می شوند . به همین منظور سیستم ها و تجهیزات مناسب این روش ها نیز قابل استفاده هستند . برای حالت Fitness For Service نیازمند اندازه سنجی بسیار دقیق می باشیم بطور کلی تکنیک Phased Array قابلیت کنار هم گذاردن نتایج هر یک از حالت ذکر شده بالا در کنار هم را نیز دارد .

کامپوزیتهای (فا یبر گلاس FRP (GRP

کامپوزیتهای FRP ترکیبی از پلاستیک ها و الیاف بوده که به صورت مکمل یکدیگر عمل کرده و باعث  افزایش همزمان استحکام وسختی می گردد. این کامپوزیتها در صورت انتخاب  صحیح ترکیب مواد و روش اجرای صحیح می توانند جایگزین بسیاری از مواد فلزی؛ پلاستیکی؛ لاستیکی ؛سنگی ؛چوبی و هر ماده دیگری شود.به عنوان مثال بسیاری از قطعات هواپیما ؛خودروها؛نمای ساختمان ها ؛در وپنجره؛دکوراسیون؛لوازم ورزشی ودهها مورد دیگر را می توان نام برد.

اصولا FRPمتشکل از دو زمینه اصلی است که شامل رزین و الیاف می باشند.

رزین :رزین ها زمینه اصلی در کامپوزیت FRP را ایجاد کرده که از انواع مختلف رزین های گرما سخت هستند. این رزین ها در حین تولید کامپوزیت با افزودن ترکیبات خاص از حالت مایع به جامد تبدیل  می شوند. این عمل  با ایجاد پیوند بین مولکولی رزین یعنی ایجاد اتصالات عرضی صورت می گیردکه فرایند پخت نام دارد. فرایند پخت با استفاده از پلیمر شدن رادیکالی رزین و از طریق باند های غیر اشباع صورت می گیرد.