تحقیق تخریب فلزات با عوامل غیر خوردگی 13 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

تخریب فلزات با عوامل غیر خوردگی :

فلزات در اثر اصطکاک ، سایش و نیروهای وارده دچار تخریب می‌‌شوند که تحت عنوان خوردگی مورد نظر ما نیست.

فرایند خودبه‌خودی و فرایند غیرخودبه‌خودی

خوردگی یک فرایند خودبخودی است، یعنی به زبان ترمودینامیکی در جهتی پیش می‌‌رود که به حالت پایدار برسد. البته M+n می‌‌تواند به حالتهای مختلف گونه‌های فلزی با اجزای مختلف ظاهر شود. اگر آهن را در اتمسفر هوا قرار دهیم، زنگ می‌‌زند که یک نوع خوردگی و پدیده‌ای خودبه‌خودی است. انواع مواد هیدروکسیدی و اکسیدی نیز می‌‌توانند محصولات جامد خوردگی باشند که همگی گونه فلزی هستند. پس در اثر خوردگی فلزات در یک محیط که پدیده‌ای خودبه‌خودی است، اشکال مختلف آن ظاهر می‌‌شود . . بندرت می‌‌توان فلز را بصورت فلزی و عنصری در محیط پیدا کرد و اغلب بصورت ترکیب در کانی‌ها و بصورت کلریدها و سولفیدها و غیره یافت می‌‌شوند و ما آنها را بازیابی می‌‌کنیم. به عبارت دیگر ، با استفاده ‌از روشهای مختلف ، فلزات را از آن ترکیبات خارج می‌‌کنند. یکی از این روشها ، روش احیای فلزات است. بعنوان مثال ، برای بازیابی مس از ترکیبات آن ، فلز را بصورت سولفات مس از ترکیبات آن خارج می‌‌کنیم یا اینکه آلومینیوم موجود در طبیعت را با روشهای شیمیایی تبدیل به ‌اکسید آلومینیوم می‌‌کنند و سپس با روشهای الکترولیز می‌‌توانند آن را احیا کنند.برای تمام این روشها ، نیاز به صرف انرژی است که یک روش و فرایند غیرخودبه‌خودی است و یک فرایند غیرخودبه‌خودی هزینه و مواد ویژه‌ای نیاز دارد. از طرف دیگر ، هر فرایند غیر خودبه‌خودی درصدد است که به حالت اولیه خود بازگردد، چرا که بازگشت به حالت اولیه یک مسیر خودبه‌خودی است. پس فلزات استخراج شده میل دارند به ذات اصلی خود باز گردند.در جامعه منابع فلزات محدود است و مسیر برگشت طوری نیست که دوباره آنها را بازگرداند. وقتی فلزی را در اسید حل می‌‌کنیم و یا در و پنجره دچار خوردگی می‌‌شوند، دیگر قابل بازیابی نیستند. پس خوردگی یک پدیده مضر و ضربه زننده به ‌اقتصاد است.

جنبه‌های اقتصادی فرایند خوردگی

برآوردی که در مورد ضررهای خوردگی انجام گرفته، نشان می‌‌دهد سالانه هزینه تحمیل شده از سوی خوردگی ، بالغ بر 5 میلیارد دلار است. بیشترین ضررهای خوردگی ، هزینه‌هایی است که برای جلوگیری از خوردگی تحمیل می‌‌شود.

پوششهای رنگها و جلاها

ساده‌ترین راه مبارزه با خوردگی ، اعمال یک لایه رنگ است. با استفاده ‌از رنگها بصورت آستر و رویه ، می‌‌توان ارتباط فلزات را با محیط تا اندازه‌ای قطع کرد و در نتیجه موجب محافظت تاسیسات فلزی شد. به روشهای ساده‌ای می‌‌توان رنگها را بروی فلزات ثابت کرد که می‌‌توان روش پاششی را نام برد. به کمک روشهای رنگ‌دهی ، می‌‌توان ضخامت معینی از رنگها را روی تاسیسات فلزی قرار داد.آخرین پدیده در صنایع رنگ سازی ساخت رنگهای الکتروستاتیک است که به میدان الکتریکی پاسخ می‌‌دهند و به ‌این ترتیب می‌توان از پراکندگی و تلف شدن رنگ جلوگیری کرد.

پوششهای فسفاتی و کروماتی

این پوششها که پوششهای تبدیلی نامیده می‌‌شوند، پوششهایی هستند که ‌از خود فلز ایجاد می‌‌شوند. فسفاتها و کروماتها نامحلول‌اند. با استفاده ‌از محلولهای معینی مثل اسید سولفوریک با مقدار معینی از نمکهای فسفات ، قسمت سطحی قطعات فلزی را تبدیل به فسفات یا کرومات آن فلز می‌‌کنند و در نتیجه ، به سطح قطعه فلز چسبیده و بعنوان پوششهای محافظ در محیط‌های خنثی می‌‌توانند کارایی داشته باشند.این پوششها بیشتر به ‌این دلیل فراهم می‌‌شوند که ‌از روی آنها بتوان پوششهای رنگ را بر روی قطعات فلزی بکار برد. پس پوششهای فسفاتی ، کروماتی ، بعنوان آستر نیز در قطعات صنعتی می‌‌توانند عمل کنند؛ چرا که وجود این پوشش ، ارتباط رنگ با قطعه را محکم‌تر می‌‌سازد. رنگ کم و بیش دارای تحلخل است و اگر خوب فراهم نشود، نمی‌‌تواند از خوردگی جلوگیری کند.

پوششهای اکسید فلزات

اکسید برخی فلزات بر روی خود فلزات ، از خوردگی جلوگیری می‌‌کند. بعنوان مثال ، می‌‌توان تحت عوامل کنترل شده ، لایه‌ای از اکسید آلومینیوم بر روی آلومینیوم نشاند. اکسید آلومینیوم رنگ خوبی دارد و اکسید آن به سطح فلز می‌‌چسبد و باعث می‌‌شود که ‌اتمسفر به‌ آن اثر نکرده و مقاومت خوبی در مقابل خوردگی داشته باشد. همچنین اکسید آلومینیوم رنگ‌پذیر است و می‌‌توان با الکترولیز و غوطه‌وری ، آن را رنگ کرد. اکسید آلومینیوم دارای تخلخل و حفره‌های شش وجهی است که با الکترولیز ، رنگ در این حفره‌ها قرار می‌‌گیرد . .همچنین با پدیده ‌الکترولیز ، آهن را به ‌اکسید آهن سیاه رنگ (البته بصورت کنترل شده) تبدیل می‌‌کنند که مقاوم در برابر خوردگی است که به آن "سیاه‌کاری آهن یا فولاد" می‌‌گویند که در قطعات یدکی ماشین دیده می‌‌شود.

پوششهای گالوانیزه

گالوانیزه کردن (Galvanizing) ، پوشش دادن آهن و فولاد با روی است. گالوانیزه ، بطرق مختلف انجام می‌‌گیرد که یکی از این طرق ، آبکاری با برق است. در آبکاری با برق ، قطعه‌ای که می‌‌خواهیم گالوانیزه کنیم، کاتد الکترولیز را تشکیل می‌‌دهد و فلز روی در آند قرار می‌‌گیرد. یکی دیگر از روشهای گالوانیزه ، استفاده ‌از فلز مذاب یا روی مذاب است. روی دارای نقطه ذوب پایینی است.در گالوانیزه با روی مذاب آن را بصورت مذاب در حمام مورد استفاده قرار می‌‌دهند و با استفاده ‌از غوطه‌ور سازی فلز در روی مذاب ، لایه‌ای از روی در سطح فلز تشکیل می‌‌شود که به ‌این پدیده ، غوطه‌وری داغ (Hot dip galvanizing) می‌گویند. لوله‌های گالوانیزه در ساخت قطعات مختلف ، در لوله کشی منازل و آبرسانی و ... مورد استفاده قرار می‌‌گیرند.

پوششهای قلع

قلع از فلزاتی است که ذاتا براحتی اکسید می‌‌شود و از طریق ایجاد اکسید در مقابل اتمسفر مقاوم می‌‌شود و در محیطهای بسیار خورنده مثل اسیدها و نمکها و ... بخوبی

تحقیق: آبکاری فلزات

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 27

آبکاری فلزات

نگاه کلی

فرایند آبکاری معمولا″ با فلزات گرانبها چون طلا و نقره ‌و کروم جهت افزایش ارزش فلزات پایه مانند آهن ‌و مس ‌و غیره و همچنین ایجاد روکشی بسیار مناسب (در حدود میکرومتر) برای استفاده از خواص فلزات روکش کاربرد دارد. این خواص می‌تواند رسانایی الکتریکی و جلوگیری از خوردگی باشد. فعل و انفعال بین فلزها با واسطه‌های محیطی موجب تجزیه و پوسیدگی آنها می‌شود چون فلزها میل بازگشت به ترکیبات ثابت را دارند. پوسیدگی فلز ممکن است به صورت شیمیایی(توسط گازهای خشک و محلولهای روغنی گازوئیل و نفت و مانند اینها) و یا الکتروشیمیایی (توسط اسیدها و بازها و نمک‌ها) انجام پذیرد. طبیعت و میزان خوردگی به ویژگی‌های آن فلز٬ محیط و حرارت وابسته است. روشهای زیادی برای جلوگیری از خوردگی وجود دارد که یکی از آنها ایجاد روکشی مناسب برای فلزها می‌باشد و معمول‌ترین روشهای روکش فلزها عبارتنداز: رنگین کردن فلزات ٬ لعابکاری ٬ آبکاری با روکش پلاستیک٬ حفاظت کاتدیک‌ و آبکاری با فلزات دیگر.

اصول آبکاری

به طور کلی ترسیب فلز با استفاده از یک الکترولیت را می‌توان به صورت واکنش زیر نشان داد:

فلز

ترسیب فلز با روشهای زیر انجام می‌شود:

آبکاری الکتریکی

در این روش ترسیب گالوانیک یک فلز بر پایه واکنشهای الکتروشیمیایی صورت می‌گیرد. هنگام الکترولیز در سطح محدود الکترود/الکترولیت در نتیجه واکنشهای الکتروشیمیایی الکترون‌ها یا دریافت می‌شوند (احیا) و یا واگذار می‌شوند (اکسیداسیون). برای اینکه واکنشها در جهت واحد مورد‌ نظر ادمه یابند لازم است به طور مداوم از منبع جریان خارجی استفاده شود. واکنشهای مشخص در آند و کاتد همچنین در الکترولیت همیشه به صورت همزمان صورت می‌گیرند. محلول الکترولیت باید شامل یونهای فلز رسوب‌کننده باشد و چون یونهای فلزها دارای بار مثبت می باشند به علت جذب بارهای مخالف تمایل به حرکت در جهت الکترود یا قطبی که دارای الکترون اضافی می‌باشد (قطب منفی یا کاتد) را دارند. قطب مخالف که کمبود الکترون دارد قطب مثبت یا آند نامیده می‌شود. به طور کلی سیکل معمول پوشش‌دهی را می‌توان به صورت زیر در نظر گرفت : : - یک اتم در آند یک یا چند الکترون از دست می‌دهد و در محلول پوشش‌دهی به صورت یون مثبت در می‌آید. - یون مثبت به طرف کاتد یعنی محل تجمع الکترون‌ها جذب شده و در جهت آن حرکت می‌کند . - این یون الکترون‌های از دست داده را در کاتد به دست آورده و پس از تبدیل به اتم به صورت جزیی از فلز رسوب می‌کند.

قوانین فارادی

قوانین فارادی که اساس آبکاری الکتریکی فلزها را تشکیل می‌دهند نسبت بین انرژی الکتریکی و مقدار عناصر جا به جا شده در الکترودها را نشان می‌دهند.

قانون اول: مقدار موادی که بر روی یک الکترود ترسیب می‌شود مستقیما″ با مقدار الکتریسیته‌ای که از الکترولیت عبور می‌کند متناسب است.

قانون دوم :مقدار مواد ترسیب شده با استفاده از الکترولیت‌های مختلف توسط مقدار الکتریسیته یکسان به صورت جرم‌هایی با اکی‌والان مساوی از آنهاست.

بر اساس این قوانین مشخص شده است که 96500 کولن الکتریسیته (یک کولن برابر است با جریان یک آمپر در یک ثانیه) لازم است تا یک اکی‌والان گرم از یک عنصر را رسوب دهد یا حل کند.

آبکاری بدون استفاده از منبع جریان خارجی

هنگام ترسیب فلز بدون استفاده از منبع جریان خارجی الکترون‌های لازم برای احیای یون‌های فلزی توسط واکنش‌‌های الکتروشیمیایی تامین می‌شوند. بر این اساس سه امکان وجود دارد:

ترسیب فلز به روش تبادل بار (تغییر مکان‌) یا فرایند غوطه‌وری: اساس کلی این روش بر اصول جدول پتانسیل فلزها پایه‌ریزی شده است. فلزی که باید پوشیده شود باید پتانسیل آن بسیار ضعیف‌تر (فلز فعال) از پتانسیل فلز پوشنده (فلز نجیب) باشد. و فلزی که باید ترسیب شود باید در محلول به حالت یونی وجود داشته باشد. برای مثال به هنگام غوطه‌ور نمودن یک میله آهنی در یک محلول سولفات مس فلز آهن فعال است و الکترون واگذار می‌کند و به شکل یون آهن وارد محلول می‌شود. دو الکترون روی میله آهن باقی می‌ماند. یون مس دو الکترون را دریافت کرده احیا می‌شود و بین ترتیب مس روی میله آهن می‌چسبد. و هنگامی که فلز پایه که باید پوشیده شود (مثلا آهن) کاملا″ توسط

تحقیق در مورد قالب گیری فلزات 3ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 3 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

قالب گیری فلزات

تجزیه مواد در شناخت پتانسیل آلیاژهای گریز از مرکز آلومینیم در صنعت کمک می کند .

ابداعات اخیر در تکنولوژی دایکستینگ بطور قابل توجهی کاربرد تجاری محصولات آلومینوم قالب گیری شده را توسعه بخشیده است . گرچه بهینه ساز ی آلیاژهای موجود ، توسعه آلیا ژهای جدید مکمل واستناد اطلاعات قابل اطمینان در مورد خواص فیزیکی و شیمیایی این آلیاژها بسیار کند پیش می رود .این پیشرفت کند مانعی در مقابل شناخت پتانسیل کامل محصولات ریخته گری آلومینم ایجاد می کند.

در تحقیقات قبلی صورت گرفته توسط موسسه پلی تکنیک در مستمر (WPI) با همکاری انجمن دایکستینگ آمریکای شمالی به بررسی بر هم کنش های خصوصیت آلیاژهای زیرساختار در آلیاژهای دایکستیگ پرداخته شده است. نتیجه این تحقیقات پایگاه داده هایی است که فرایند آلیاژهای گریز از مرکز (دایکستینگ) آلو مینیوم را به ریخته گری زیر ساختارها و خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آنها مرتبط می سازد. این تحقیقات همچنین موجب بدست آمدن یافته هایی شد که ریخته گران را قادر به طراحی یک آلیاژ به فرم دلخواه می کند. این یافته ها به طراحان قطعات، امکان پیشگویی عملکرد قطعه را از روی ترکیب آلیاژ می دهد.

WIP در حال حاضر این تحقیق را تا مرحله بعدی پیش برده است؛ تست ویژگس هایی قالبگیری و ذوب آلیاژهای داکستینگ آلومینیوم انتخاب شده . ویژگیهای ذوب وقالبگیری قابل ملاحظه شامل: کمیت و نوع ضایعات تولید شده در طی ذوب، سیالیت مواد مذاب، قابلیت آلیاژ برای چسبیدن قالب و قابلیت شکل گیری آلیاژ می باشد. اطلاعات جامع نتایج آینده می بایست ریخته گران، دایکسترها و مهندسین طراحی را قادر به بهره برداری کامل از پتانسیل آلیاژهای دایکستینگ آلومینیوم سازد.

شرح پروژه

هدف: این پژوهش ویژگی های ذوب و قالبگیری آلیاژهای دایکستینگ آلومینیوم را مورد بررسی قرار می دهد. هدف ویژه این پروژه مرتبط ساختن خواص شیمیایی آلیاژ با خواص قالب گیری و ذوب مانند کمیت و نوع ضایعات تولید شده در طی فرایند ذوب، سیالیت مواد مذاب، قابلیت چسبندگی آلیاژ به اجزاء قالبگیری آلیاژ به قطرات داغ می باشد.

پیشرفتها و نقاط عطف

این پروژه 2 ساله در شال 1999 موفق به کسب یک جایزه شد. کارهای ویژه شامل :

- نقد و بررسی ادبی : WIP نقد و بررسی ادبی و بهره برداری از قابلیت قالبگیری آلیاژهای دایکستینگ آلومینیوم را تکمیل کرده است.

- ساخت آلیاژ: ساخت آلیاژ به اتمام رسیده است، دوازده آلیاژ آلومینیوم تهیه شده در کاربرهای قبلی نشان داده شده است که مشخصه های فیزیکی و مکانیکی مطلوبی دارند.

- برآورد قابلیت قالبگیری آلیاژ: برای هر آلیاژ، میزان ضایعات آن و نیز فاکتورهایی که موجب تولید ضایعات می شود اندازه گیری می شود. سیالیت هر کدام را مشخص می کنندو قابلیت چسبندگی در قالب گیری در پروسه قالبگیری دایکستینگ آزمایش می شود.

- انتقال تکنولوژی: با همکاری NADCA و مشارکین طرح، نتایج حاصل شده به صنعت انتقال یافته است.

منافع

در حال حاضر حدود 5 درصد از تمام قالبگیری ها بخاطر کیفیت بدشان می باید دور ریخته شوند چنین بی کفایتی هایی سالانه حدود صد میلیون دلار علاوه بر انرژی هدر رفته می شود پایگاه اطلاعات در مورد ویژگی های ذوب و انجماد آلیاژهای دایکستینک آلومینیوم به همراه یافته های اساسی تأثیرات ترکیبات آلیاژ بر ذوب و انجماد بطور قابل توجهی ضایعات و خرابی های مکرر قالبگیری را کاهش می دهد و این امر موجب صرفه جویی در انرژی که در امر ذوب و ذوب مجدد استفاده می گردد می شود. این گونه برآورد شده است که تا سال 2020 نتایج این پژوهش موجب صرفه جویی سالانه 9/1 تریلیون شود.

کاربردها:

نتایج این پژوهش را می توان در صنعت قالبگیری آلومینیوم استفاده کرد این امر به افزایش کارایی قالبگیری آلومینیوم در مصارف سریع که شامل خودروسازی دیگر مصارف تجاری می باشد کمک می کند. افزایش استفاده از ترکیبات آلومینیوم سبک در خودروسازی موجب سود بیشتر که بهبود کارایی سوخت می باشد، می شود.

تحقیق در مورد قالب گیری فلزات

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 3 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

قالب گیری فلزات

تجزیه مواد در شناخت پتانسیل آلیاژهای گریز از مرکز آلومینیم در صنعت کمک می کند .

ابداعات اخیر در تکنولوژی دایکستینگ بطور قابل توجهی کاربرد تجاری محصولات آلومینوم قالب گیری شده را توسعه بخشیده است . گرچه بهینه ساز ی آلیاژهای موجود ، توسعه آلیا ژهای جدید مکمل واستناد اطلاعات قابل اطمینان در مورد خواص فیزیکی و شیمیایی این آلیاژها بسیار کند پیش می رود .این پیشرفت کند مانعی در مقابل شناخت پتانسیل کامل محصولات ریخته گری آلومینم ایجاد می کند.

در تحقیقات قبلی صورت گرفته توسط موسسه پلی تکنیک در مستمر (WPI) با همکاری انجمن دایکستینگ آمریکای شمالی به بررسی بر هم کنش های خصوصیت آلیاژهای زیرساختار در آلیاژهای دایکستیگ پرداخته شده است. نتیجه این تحقیقات پایگاه داده هایی است که فرایند آلیاژهای گریز از مرکز (دایکستینگ) آلو مینیوم را به ریخته گری زیر ساختارها و خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آنها مرتبط می سازد. این تحقیقات همچنین موجب بدست آمدن یافته هایی شد که ریخته گران را قادر به طراحی یک آلیاژ به فرم دلخواه می کند. این یافته ها به طراحان قطعات، امکان پیشگویی عملکرد قطعه را از روی ترکیب آلیاژ می دهد.

WIP در حال حاضر این تحقیق را تا مرحله بعدی پیش برده است؛ تست ویژگس هایی قالبگیری و ذوب آلیاژهای داکستینگ آلومینیوم انتخاب شده . ویژگیهای ذوب وقالبگیری قابل ملاحظه شامل: کمیت و نوع ضایعات تولید شده در طی ذوب، سیالیت مواد مذاب، قابلیت آلیاژ برای چسبیدن قالب و قابلیت شکل گیری آلیاژ می باشد. اطلاعات جامع نتایج آینده می بایست ریخته گران، دایکسترها و مهندسین طراحی را قادر به بهره برداری کامل از پتانسیل آلیاژهای دایکستینگ آلومینیوم سازد.

شرح پروژه

هدف: این پژوهش ویژگی های ذوب و قالبگیری آلیاژهای دایکستینگ آلومینیوم را مورد بررسی قرار می دهد. هدف ویژه این پروژه مرتبط ساختن خواص شیمیایی آلیاژ با خواص قالب گیری و ذوب مانند کمیت و نوع ضایعات تولید شده در طی فرایند ذوب، سیالیت مواد مذاب، قابلیت چسبندگی آلیاژ به اجزاء قالبگیری آلیاژ به قطرات داغ می باشد.

پیشرفتها و نقاط عطف

این پروژه 2 ساله در شال 1999 موفق به کسب یک جایزه شد. کارهای ویژه شامل :

- نقد و بررسی ادبی : WIP نقد و بررسی ادبی و بهره برداری از قابلیت قالبگیری آلیاژهای دایکستینگ آلومینیوم را تکمیل کرده است.

- ساخت آلیاژ: ساخت آلیاژ به اتمام رسیده است، دوازده آلیاژ آلومینیوم تهیه شده در کاربرهای قبلی نشان داده شده است که مشخصه های فیزیکی و مکانیکی مطلوبی دارند.

- برآورد قابلیت قالبگیری آلیاژ: برای هر آلیاژ، میزان ضایعات آن و نیز فاکتورهایی که موجب تولید ضایعات می شود اندازه گیری می شود. سیالیت هر کدام را مشخص می کنندو قابلیت چسبندگی در قالب گیری در پروسه قالبگیری دایکستینگ آزمایش می شود.

- انتقال تکنولوژی: با همکاری NADCA و مشارکین طرح، نتایج حاصل شده به صنعت انتقال یافته است.

منافع

در حال حاضر حدود 5 درصد از تمام قالبگیری ها بخاطر کیفیت بدشان می باید دور ریخته شوند چنین بی کفایتی هایی سالانه حدود صد میلیون دلار علاوه بر انرژی هدر رفته می شود پایگاه اطلاعات در مورد ویژگی های ذوب و انجماد آلیاژهای دایکستینک آلومینیوم به همراه یافته های اساسی تأثیرات ترکیبات آلیاژ بر ذوب و انجماد بطور قابل توجهی ضایعات و خرابی های مکرر قالبگیری را کاهش می دهد و این امر موجب صرفه جویی در انرژی که در امر ذوب و ذوب مجدد استفاده می گردد می شود. این گونه برآورد شده است که تا سال 2020 نتایج این پژوهش موجب صرفه جویی سالانه 9/1 تریلیون شود.

کاربردها:

نتایج این پژوهش را می توان در صنعت قالبگیری آلومینیوم استفاده کرد این امر به افزایش کارایی قالبگیری آلومینیوم در مصارف سریع که شامل خودروسازی دیگر مصارف تجاری می باشد کمک می کند. افزایش استفاده از ترکیبات آلومینیوم سبک در خودروسازی موجب سود بیشتر که بهبود کارایی سوخت می باشد، می شود.