ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

اثر میزان فاز فلزی بر خواص مکانیکی آند بی اثر سرمتی (۸۵ Cu-15 Ni)/(10NiO-NiFe2O4) برای الکترولیز آلومینیوم

اثر میزان فاز فلزی بر خواص مکانیکی آند بی اثر سرمتی (۸۵ Cu-15 Ni)/(10NiO-NiFe2O4) برای الکترولیز آلومینیوم

اثر میزان فاز فلزی بر خواص مکانیکی آند بی اثر سرمتی (۸۵ Cu-15 Ni)/(10NiO-NiFe2O4) برای الکترولیز آلومینیوم – ایران ترجمه – Irantarjomeh

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه متالورژی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

قیمت

قیمت این مقاله: ۵۰۰۰ تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)

توضیح

بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.

 

مقالات ترجمه شده متالورژی - ایران ترجمه - irantarjomeh

اثر میزان فاز فلزی بر خواص مکانیکی آند بی اثر سرمتی (۸۵ Cu-15 Ni)/(10NiO-NiFe2O4) برای الکترولیز آلومینیوم

شماره       
۵۰
کد مقاله
MTL050
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
اثر میزان فاز فلزی بر خواص مکانیکی آند بی اثر سرمتی
(۸۵ Cu-15 Ni)/(10NiO-NiFe2O4) برای الکترولیز آلومینیوم
نام انگلیسی
Effect of metallic phase content on mechanical properties of (85Cu- 15Ni)/( 1 ONiO-NiFeaO4) cermet inert anode for aluminum electrolysis
تعداد صفحه به فارسی
۱۸
تعداد صفحه به انگلیسی
۶
کلمات کلیدی به فارسی
چقرمگی، آند بی اثر سرمتی، الکترولیز آلومینیوم، فاز فلزی، چقرمگی شکست، مقاومت در برابر شوک حرارتی
کلمات کلیدی به انگلیسی
NiFe204; cermet inert anode; aluminum electrolysis; metallic phase; fracture toughness; thermal shock resistance
مرجع به فارسی
کالج علوم متالورژی و مهندسی، دانشگاه جنوب مرکزی، چانگشا، چین
مرجع به انگلیسی
School of Metallurgical Science and Engineering, Central South University, Changsha, China, Science Direct
سال
۲۰۰۷
کشور
چین

اثر میزان فاز فلزی بر خواص مکانیکی آند بی اثر سرمتی (۸۵ Cu-15 Ni)/(10NiO-NiFe2O4) برای الکترولیز آلومینیوم

 

اثر میزان فاز فلزی بر خواص مکانیکی آند بی اثر سرمتی
(۸۵ Cu-15 Ni)/(10NiO-NiFe۲O۴)
برای الکترولیز آلومینیوم
چکیده
سرمتهای  با پودرهای مخلوط شده Cu-Ni به عنوان فاز فلزی در حال چقرمگی و  به عنوان بستر سرامیکی تهیه شده اند. ترکیب فاز، ریز ساختار چند سازه (کامپوزیت) و اثر میزان فاز فلزی بر استحکام خمشی، سختی، چقرمگی شکست و مقاومت در برابر شوک حرارتی مورد مطالعه قرار گرفته اند. آنالیز پراش پرتو X همزیستی فازهای (Cu-NiNiO و NiFe۲O۴ در سرمتها را نشان می دهد. در محدوده میزان فاز فلزی ۰% تا ۲۰% (کسرجرمی)، استحکام خمشی ماکزیمم (MPa۴/۱۷۶) و تخلخل مینیمم (۹/۳%) چند سازه در میزان فاز فلزی ۵% روی می دهد. با افزایش میزان فاز فلزی، چقرمگی شکست افزایش و سختی ویکرز (Vickers) کاهش می یابد. هنگامی که اختلاف دمای شوک حرارتی  زیر ۲۰۰ درجه سانتی گراد است، سرعت کاهش استحکام باقیمانده برای سرامیک  فقط ۸% است اما برای سرمتهای حدود ۴۰% می باشد. چنانچه  بالاتر از ۲۰۰ درجه سانتی گراد باشد، استحکام باقیمانده برای نموده CN0 به صورت تیز کاهش می یابد و برای نمونه های CN5-CN20 به آهستگی افت می کند.

واژگان کلیدی: چقرمگی، آند بی اثر سرمتی، الکترولیز آلومینیوم، فاز فلزی، چقرمگی شکست، مقاومت در برابر شوک حرارتی

 

اثر میزان فاز فلزی بر خواص مکانیکی آند بی اثر سرمتی (۸۵ Cu-15 Ni)/(10NiO-NiFe2O4) برای الکترولیز آلومینیوم

 

۱- مقدمه
استفاده از آندهای بی اثر یا مصرف نشدنی و کاتدهای رطوبت پذیر برای جایگزینی آندها و کاتدهای کربنی مصرف شدنی در سلولهای الکترولیز هال- هرولت برای تولید آلومینیوم یک هدف فنی و تجاری در چند دهه بوده است [۳-۱]. در طی برتری الکتریکی با آندهای بی اثر در سلولهای جدید، معیارهای خاصی که به خاطر آنها یک ماده آند بی اثر در الکترولیز آلومینیوم بکار برده می شود عبارتند از [۴]: ۱) رسانایی الکتریکی قابل قبول در مقایسه با آندهای کربنی در دمای عملکرد ۲) واکنش پذیری پایین با حمام و اکسیژن هنگامی که قطبیدگی (پلاریزاسیون) آندی روی می دهد ۳) استحکام مکانیکی مناسب ۴) توانایی ساخت به شکلهای بزرگ ۵) اتصال الکتریکی پایدار با میله فلزی ۶) هزینه نسبتا پایین و دسترس پذیری آسان و ۷) توانایی تولید آلومینیوم خالص تجاری.
تحقیقات حاضر در مورد سرمت به عنوان آند بی اثر عمدتا بر خواص خوردگی و رسانایی الکترولیز تمرکز می کند اما فقط چند تحقیق درباره خواص مکانیکی آن انجام شده است. از سال ۱۹۸۰، شرکت آلومینیوم آمریکا (آلوکا) یک تحقیق قابل توجه را درباره آندهای بی اثر سرمتی انجام داده است [۵] که این تحقیق بوسیله اداره انرژی ایالات متحده آمریکا حمایت شده است. یکی از موفقیتهای اصلی، تعیین سرمت  به عنوان یک ماده اطمینان بخش بود که این امر به علت رسانایی الکتریکی عالی و مقاومت خوب آن در برابر خوردگی در طی الکترولیز می باشد. پس از آن، یک تحقیق جدی و گسترده درباره رسانایی الکتریکی و رفتار خوردگی این ماده انجام شد.
با این وجود، تحقیق خواص مکانیکی تقریبا نادیده گرفته شد. فقط چند بررسی، استحکام خمشی  مورد مطالعه قرار داده است [۵]. آزمایشهایی در مقیاس نیمه صنعتی (پایلوت) (۲ و ۶-۵) نشان داد که نمونه آندهای بی اثر در فرایند الکترولیز به علت داشتن خواص مکانیکی ضعیف ترک خورده اند اما این نمونه ها مقاومت مطلوب در برابر خوردگی و رسانایی مناسبی از خود نشان دادند.
بنابراین داشتن خواص مکانیکی ضعیف مانع فنی اصلی بر سر راه توسعه آندهای بی اثر سرمتی می باشد.
تحقیق قبلی [۷] نشان داد که سرمتهای دارای  به عنوان بستر سرامیکی، چگالی نسبی عالی و مقاومت مطلوب در برابر خوردگی را از خود نشان می دهند. از نظر ترکیب فلزی، Cu به علت داشتن ترکیبی از مزایای رسانایی کامل و مقاومت در برابرخوردگی، یکی از انتخاب های مطلوب می باشد اما درطی فرایند کلوخه سازی، نقطه ذوب پایین و رطوبت پذیری ضعیف آن با  بر خواص مکانیکی مواد اثر می گذارد که علت این پدیده، عرق کردن (نم پس دادن) و پخش غیر یکنواخت آن در سرمتها می باشد. [۸]. تحقیق قبلی [۹] نشان داد که Ni می تواند رطوبت پذیری بین Cu و  را اصلاح کند و فرایند کلوخه سازی را تسریع نماید.
در این تحقیق، سرمتهای  با استفاده از Ni وCu به عنوان فاز فلزی و  به عنوان فاز سرامیکی بوسیله فشرده سازی و کلوخه سازی سرد ساخته شده اند. اثر میزان فاز فلزی بر روی خواص مکانیکی آند بی اثر سرمتی  مورد بررسی قرار گرفته است.
۲- بخش تجربی
چند سازه های (کامپوزیتهای) سرمتی  بوسیله فرایند فشرده سازی و کلوخه سازی سرد متداول با مواد خام دارای خلوص تجزیه ای (آزمایشگاهی) NiO,Cu,Ni و Fe۲O۳ ساخته شده اند. مقدار مناسبی از NiO و Fe۲O۳ (میزان اضافی NiO در مقایسه با مقدار استوکیومتری  ، در فاز سرامیکی ۱۰% کسر جرمی است) بوسیله آسیاب گلوله ای با هم مخلوط شدند و سپس در یک کوره موفلی (کوره با حرارت غیر مستقیم یا کوره آستردار) در دمای ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد و به مدت ۶ ساعت در اتمسفر هوای ساکن کلسینه شدند تا پودرهای سرامیکی  بدست آیند. الگوی پراش پرتوی X پودر سرامیکی سنتز شده در شکل ۱ نشان داده شده است. پودرهای کلسینه شده با پودرهای فلزی () مجددا بوسیله آسیاب گلوله ای مخلوط شدند و سپس در فشار MPa۲۰۰ فشرده شدند تا قطعات استوانه ای (با قطر mm۲۰ و ضخامت mm۴۵ ( تشکیل دهند. الکترودها در دمای ۱۲۵۰ درجه سانتی گراد و به مدت ۴ ساعت در اتمسفر نیتروژن با فشار جزیی اکسیژن که به طور موثر کنترل می شود، کلوخه شدند [۱۰-۹].
۳- نتایج و بحث
۱-۳ ترکیب فاز نمونه های سرمتی
الگوهای پراش پرتو X نمونه سرمت های تهیه شده در شکل ۲ نشان داده شده اند. پیکهای اصلی شناسایی شده شامل پیکهای (Cu,Ni) ، NiO و NiFe۲O۴ می باشند.
موقعیت پیک Cu، در مقایسه با پیک پراش Cu [۱۲]، با موقعیت پیک (Cu-Ni) مطابقت دارد و تفاوت آن فقط کاهش فاصله گذاری صفحه کریستال بخاطر محلول جامد حاصل از Ni تا Cu می باشد.
۳-۲ اثر میزان فاز فلزی بر استحکام خمشی
خاصیت مکانیکی یکی از عوامل اصلی در ماده آندی بی اثر مطلوب می باشد. بطور کلی می توانیم بگوییم، فلز مناسب خاصیت مکانیکی سرمت را اصلاح می کند. برای سرمتی که میزان فلز پایینی دارد، نشان دادن مزیت فلزی دشوار است. مزیت مقاومت در برابر خوردگی در سرمت با افزایش میزان فلز کاهش می یابد زیرا فلز قبل از بستر سرامیکی در مذاب کریولیت حل می شود. استحکام خمشی و تخلخل چند سازه ها در شکل ۳ نشان داده شده اند. چنانچه میزان Cu-Ni از ۰ تا ۵% افزایش یابد، استحکام خمشی افزایش و تخلخل کاهش می یابد اما چنانچه میزان فلز زا ۵% تا ۲۰% تغییر کند، سیر تغییرات استحکام خمشی و تخلخل بر عکس قبلی می شوند. چند سازه دارای میزان فلز ۵% به ترتیب به ماکزیمم مقدار استحکام خمشی MPa۴/۱۷۶ و مینیمم مقدار تخلخل ۹/۳% می رسد. به علاوه، تغییرات استحکام خمشی و تخلخل سرمتها هنگامی که میزان فلز از ۱۰% تا ۲۰% تغییر می کند، نمایان نیستند.
۳-۳ اثر میزان فاز فلزی بر چقرمگی شکست
از شکل ۵ چنین بر می آید که چنانچه مقدار فلز افزایش یابد، سختی کاهش می یابد و چقرمگی شکست افزایش پیدا می کند. با افزایش میزان فلز از ۰ به ۲۰% سختی از MPa۳/۴۹۷۲ به MPa۲/۳۸۰۹ کاهش می یابد و چقرمگی شکست از  ۱٫۲۲ MPa.M۱/۲ به ۲٫۸ MPa.M۱/۲ افزایش پیدا می کند.
 ۴-۳ اثر میزان فاز فلزی بر مقاومت در برابر شوک حرارتی
سرمتها توانایی های متفاوتی برای مقاومت در برابر شوک حرارتی در فرایند آزمایشهای شوک حرارتی دارند. شکل ۶ استحکام باقیمانده نمونه های فرونشانده شده در اختلاف دماهای متفاوت شوک حرارتی را نشان می دهد. نتایج نشان می دهند که کاهش استحکام باقیمانده برای نمونه های CN5-CN0 آشکار است اما برای نمونه های CN0 فرونشانده شده در اختلاف دمایی شوک حرارتی  زیر ۲۰۰ درجه سانتی گراد نامعلوم است. چنانچه  بالاتر از ۲۰۰ درجه سانتی گراد باشد، استحکام باقیمانده برای نمونه CN0 به صورت تیز کاهش می یابد اما برای نمونه های CN5-CN20 به طور آهسته افت می کند.
۴- نتیجه گیری
۱) چنانچه میزان فلز از ۰ به ۲۰% افزایش یابد، تغییر تیزی (تندی) در استحکام خمشی و تخلخل چند سازه های  ایجاد می شود. هنگامی که میزان فاز فلزی ۵% است، ماکزیمم استحکام MPa۴/۱۷۶ و مینیمم تخلخل ۹/۳% حاصل می شود. با افزایش مقدار فلز از ۵% به ۲۰% ، استحکام کاهش و تخلخل افزایش می یابد اما این تغییر هنگامی که میزان فلز بالای ۱۰% است، آشکار نیست.
۲) با افزایش میزان فلز، سختی کاهش و چقرمگی شکست افزایش می یابد. با افزایش مقدار فلز از ۰ به ۲۰%، چقرمگی شکست از ۱٫۲۲ MPa.M۱/۲  به ۲٫۸ MPa.M۱/۲ افزایش و سختی از MPa۳/۴۹۷۲ به MPa ۲/۳۸۰۹ کاهش می یابد.
۳) چنانچه اختلاف دمایی شوک حرارتی  زیر ۲۰۰ درجه سانتی گرداد باشد، تغییر استحکام سرامیک  نمایان نیست اما سرمت  با نسبت کاهش حدود ۴۰% تغییر آشکاری را نشان می دهد. چنانچه بالای ۲۰۰ درجه سانتی گراد باشد، استحکام سرامیک به طور مشخص افت می کند و نسبت کاهش استحکام بیش از ۷۰% است. با افزایش میزان فلز، استحکام باقیمانده سرمتها در یک سطح باقی می ماند و نسبتهای کاهش استحکام باقیمانده افت می کند.

اثر میزان فاز فلزی بر خواص مکانیکی آند بی اثر سرمتی (۸۵ Cu-15 Ni)/(10NiO-NiFe2O4) برای الکترولیز آلومینیوم

 

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.