ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

کامپوزیتهای نانو ذر ه چند فازی جدید توسعه یافته با استفاده از الکتروفورز و مهاجرت الکتریکی

کامپوزیتهای نانو ذر ه چند فازی جدید توسعه یافته با استفاده از الکتروفورز و مهاجرت الکتریکی

کامپوزیتهای نانو ذر ه چند فازی جدید توسعه یافته با استفاده از الکتروفورز و مهاجرت الکتریکی – ایران ترجمه – Irantarjomeh

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه فنی مهندسی – بین رشته ای
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 فنی مهندسی - بین رشته ای - ایران ترجمه - irantarjomeh

 

شماره      
۳۳
کد مقاله
TEC33
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
کامپوزیتهای نانو ذر ه چند فازی جدید توسعه یافته با استفاده از الکتروفورز و مهاجرت الکتریکی
نام انگلیسی
INNOVATIVE MULTIPHASE NANOPARTICLE COMPOSITES DEVELOPED USING ELECTROPHORESIS AND ELECTROMIGRATION
تعداد صفحه به فارسی
۱۵
تعداد صفحه به انگلیسی
۴
کلمات کلیدی به فارسی
کامپوزیتهای نانو ذر ه
کلمات کلیدی به انگلیسی
NANOPARTICLE COMPOSITES
مرجع به فارسی
مرکز تحقیقات و توسعه مهندسی
مرجع به انگلیسی
Construction Engineering Research Laboratory
سال
۲۰۰۸
کشور
ایالات متحده
 
کامپوزیتهای نانو ذره چند فازی جدید توسعه یافته با استفاده از الکتروفورز و مهاجرت الکتریکی
 مرکز تحقیقات و توسعه مهندسی ارتش ایالات متحده
۲۰۰۸
 
 
خلاصه
تکنیکهای ساخت مواد الکتروسنیتیکی نظیر الکتروفورز، اسمزالکتریکی یا انتقال یون، در ساخت چند سازه‌ای یا کامپوزیت لایه لایه بر روی واکنشگرهای دارای رسانایی الکتریکی مفید بوده‌اند. این تکنیکها در تولید، سخت کردن و سیمان کاری فازهای نانو ذره بصورت لایه‌های یکنواخت به گستردگی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. تحقیقاتی در خصوص استفاده از این تکنیکهای رسوب الکتریکی برای ایجاد تغییرات با مقیاس ریز در عرض سطح انجام شده است. هدف این تحقیق، توسعه راه‌هایی برای ایجاد سطح چند سازه یا کامپوزیت جدیدی است که می‌تواند خواص شیمیایی و فیزیکی منحصر بفردی داشته باشد، این خواص را نمی‌توان با استفاده از تکنیکهای متداول ساخت لایه حاصل نمود.
  1. مقدمه
کامپوزیتها یا چند سازه‌ها با افزودن یک ماده تقویت کننده (نوعا یک رشته (لیف) یا یک جزء دارای ورقه‌های نازک نظیر پارچه) به یک ماده زمینه و پیوند این دو ماده با هم ساخته می‌شوند. تکنیکهای ساخت چند سازه ‌های کلاسیکی شامل اختلاط یک جزء تقویت کننده جامد با یک زمینه سیال و فرآوری زمینه پیرامون تقویت کننده (شبیه روشی که فایبر گلاس ساخته می‌شود) می‌باشد. اخیرا تکنیکهای جدیدی توسعه یافته‌اند که از یک روش الکتروسنیتیکی برای وارد کردن انواع مواد نانو ذره‌ای به داخل واکنشگرهای متخلخل استفاده می‌کنند. سلولهای الکتروفورز برای ساخت سرامیکهای اصلاح شده ویژه ابداع شده‌اند (بوکاکینی و همکاران ۲۰۰۶). شکل ۱ شماتیکی از یک سیستم رسوبگذاری الکترو فوریتی برای استفاده در نفوذ مواد متخلخل نظیر سرامیکها را نشان می‌دهد که توزیع‌های فضایی مخصوصی از ریز ساختارها یا ترکیبات را ایجاد می‌کنند.
تکنیکهای الکتروفورز وابسته به یک میدان پتانسیل برای حرکت دادن ذرات بارداری می‌باشند که در یک فاز سیال معلق شده‌اند. در اغلب موارد، ضخامت لایه ذره تابعی از هدایت ماده نفوذ یافته است زیرا انباشتگی ذرات در فضاهای متخلخل، حرکت الکترونها را کاهش می‌دهند. این ساخت عموما شامل یک مرحله ثانویه است که ذرات نفوذ یافته را با هم تثبیت می‌کند و آنها را به سطوح پیرامون پیوند می‌دهد. در مورد سرامیکهای نفوذ یافته یا الیاف فلزی، کیک رسوب کرده دارای ذرات ریز را می‌توان حرارت داد تا ماده انتقال یافته بصورت الکتروفورتیکی به داخل ساختار جوش متصل شود.
الکتروفورز به گستردگی برای ساخت چند سازه‌های پیچیده یا موادی که در عمل درجه‌بندی شده‌اند، بکار برده شده‌ که برای این موضوع از روش نفوذ فازهای دارای ذرات ریز سخت نظیر کاربید زیرکونیم یا تنگستن به داخل سرامیکهای متخلخل استفاده می‌‌شود (وان در بیست و واندپر ۱۹۹۹، آن، ولوگلل و وان در بیست ۲۰۰۶). تغییر خواص فیزیکی در مقیاس ریز می‌تواند در توزیع تنش در یک بخش ساخته شده، مفید باشد.
شکل ۱٫ سلولی برای انتقال الکتروفورز ذرات در ماده جامد متخلخل برای تشکیل کامپوزیتهای رتبه‌بندی شده کاربردی
 
تکنیکهای انتقال الکتریکی و رسوبگذاری الکتریکی در نفوذ موادی به جز سرامیکها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. الکتروفورز نیز برای ارتقای مصالح سیمانی یا ملاتی سیمان پورتلند از طریق انتقال نانو ذرات به فضاهای متخلخل بکار برده می‌شود (کاردناس و استروبل ۲۰۰۶). ریو و اتسوکی (۲۰۰۲) اطلاعات مربوط به استفاده از رسوبگذاری الکتریکی شیمیایی برای شکستگی‌های در حال ترمیم در بتون تقویت شده را خلاصه کردند.
الکتروفورز می‌تواند برای رسوبگذاری (ته نشینی) یک لایه یکنواخت بر روی یک واکنشگر رسانا نظیر فلز یا یک رسانای غیر فلزی (گرافیت) بکار برده شود. اگر ذرات مهاجرت کرده نارساناهای باردار سطحی باشند، فرآیند ته نشینی خود محدود کننده است زیرا مقاومت لایه ذرات افزایش می‌یابد تا از جریان و بنابراین مهاجرت ذرات جلوگیری کند. هنگامی که سوسپانسیونهای لعابکاری مورد استفاده قرار می‌گیرند، لایه‌ای از ذرات شیشه‌ای ایجاد می‌شوند که به داخل لایه شیشه‌ای دارای پیوند محکم، جوش می‌خورند. الکتروفورز در لعابکاری بسیار مهم است زیرا می‌تواند یک لایه لعاب (خمیر) شیشه‌ای را بطور یکنواخت بر روی صفحه فلزی که شکل پیچیده‌ای دارد، قرار دهد (یاتسنکو، سلیوانوف و شپلیوا ۲۰۰۴). لایه الکتروفوریتی می‌تواند لایه ضخیم نسبتا همگن یکنواختی از خمیر شیشه‌ای را ایجاد کند که ایجاد آن بوسیله چکاندن و اسپری کردن دشوار است. احتراق پوشش باعث جوش خوردن یا اتصال سیلیکات به فلز می‌شود تا یک لایه یکنواخت و شکننده بر روی فلز ایجاد شود. احتراق، بطور عادی پایان فرآیند ساخت سطح می‌باشد.
فرآیند جدیدی که در حال بررسی است باعث ایجاد سوارخ  یا حفره کنترل شده‌ای بر سطح لایه عایق (شیشه) بر روی فلز می‌شود و از انتقال الکتریکی یا الکتروفورز برای اعمال فاز دوم به سطح استفاده نموده و زیرلایه یا بستر هادی و دو فاز انتقال یافته الکتریکی روی آن را در تماس نزدیک  با هم قرار می‌دهد.
اگر بستر هادی یا رسانا یک ماده نرم و انعطاف‌پذیر و لایه اول شکننده باشد، همانند مورد لعاب شیشه‌ای روی فولاد، فلز می‌تواند بصورت شکل مورد نظر خمیده یا کشیده شود. عمل شکل‌دهی لایه شکننده مجاور سطح فلزی را می‌شکند. اگر از یک بستر سخت نظیر فلز ریختگی یا گرافیت استفاده شود، رسانا ممکن است در معرض جدا شدن از پوشش (لایه) شکننده قرار گیرد و بصورت شیمیایی از لایه جدا شود. ماده سوم نظیر یک فاز آبکاری روکش‌دار یا یک لعاب نانو ذره می‌تواند به محل شکستگی در پوشش غیر هادی انتقال داده شود که این کار با استفاده از یک سیستم انتقال الکتریکی نظیر آبکاری محلول (یا الکتروفورز با ریز ذرات آلی یا معدنی) انجام می‌شود. این چند سازه سه بخشی جدید می‌تواند احتراق یابد یا پخته شود تا سه جزء به هم جوش بخورند. چند سازه‌ها می‌توانند با خواص گرمایی، مکانیکی و الکتریکی مورد نظر و مناسب تولید شوند تا تقاضاهای گوناگون برای مواد مورد استفاده در اسلحه‌، تجهیزات و تسهیلات ارتشی را برآورده سازند.
روش اصلی شامل تولید یک ماده نرم با یک لایه شکننده، شکل دهی ماده پوشیده شده برای ایجاد شکستها و معرفی یک ساختار ثالث برای اتصال بشکلی جدید، می‌باشد که بعنوان یک روش بسیار فراگیر مطرح است. خصوصیات ماده پر کننده می‌تواند خواص جدیدی را به چند سازه بوجود آورد. یک روکش فلزی نرم، تغییر شکل با مقاومت کنترل شده را امکان‌پذیر می‌سازد. ذرات کشسان می‌توانند بوسیله الکتروفورز به داخل شکستها وارد شوند تا درجه پایینی از مقاومت در برابر تغییر شکل را ایجاد نمایند.
چندین روش شکستگی و پر کردن را می‌توان برای تولید یک چند سازه پیچیده بکار برد که بسته به جهتی می‌باشد که از آن تنش تغییر شکل اعمال می‌شود. گوناگونی فلزات، سرامیکها و مواد پلیمری امکان تولید گسترده‌ای از آرایه‌های چند سازه‌های غیر معمول را عملی می‌سازد.
توسعه چند سازه‌های پوشش و شکست، خواص سطحی غیر متداولی (نظیر هدایت الکتریکی یا گرمایی) را نیز ایجاد می‌کند. شکستگی‌های اصلاح نشده،‌ سوراخهای بسیار باریکی را نشان می‌دهند که فضای مناسبی برای جایگزینی لایه‌های فلزی با اندازه‌ نانو یا ذرات نانوی آلی یا معدنی به روش رسوبگذاری الکتریکی را فراهم می‌کند. شستشوی شیمیایی (حک کاری با اسید) می‌تواند برای عریض کردن شکستگی‌ها بکار برده شود و فضاهای پهن‌تری از مواد پر کننده را ایجاد نماید.
  1. مثالی از محصول چند سازه عرضی
نمونه‌هایی از ورقه فولادی نرم با پوشش لعاب پرکلین (پرسلین) (لعاب چینی) بصورت نوارهایی بریده شده‌اند تا توانایی رسوبگذاری فلز از طریق سوراخها در سطح پوشش را بررسی کنند. ورقه فولاد با ضخامت mm ۷/۰ لایه‌ای از پرکلین با ضخامت mm ۱۵/۰ را داشته است. نوارهای مورد آزمایش با استفاده از تیغ سنگ سمباده به صورت قطعاتی با پهنای mm ۵/۷ و طول تقریبا mm ۶۰ بریده شدند. یک پوشش پلیمری در طرف دیگر فلز بکار برده شد تا یک عایق الکتریکی را فراهم نماید.
هر نوار مورد آزمایش بر روی یک قالب خم شد تا یکسری شکستگی‌‌های ریز با فواصل نزدیک بهم در سطح لعاب ایجاد شود (شکل ۲).
شکل ۲٫ سطح ورق فولادی لعابی نعرف آرایه‌ای از ترک‌خوردگیهای ظریف در لعاب می‌باشد
فلز مس با استفاده از یک حمام آبکاری با پایه سولفات مس اسیدی که بصورت مکانیکی تحریک می‌شد، بر روی فولاد مجاور،‌ رسوب داده شد (سیندر ۲۰۰۸).
مورفولوژی (ریخت شناسی) سطحی نمونه‌های مورد آزمایش با استفاده از میکروسکوپ نوری تعیین شد. تصویربرداری نوری با استفاده از یک میکروسکوپ دو چشمی Nikon SMU-Z که به سیستم تهیه تصویر دیجیتال CoolSNAPpro (Media Cybernetics) مجهز بود و یک میکروسکوپ فضایی Zeiss Discovery V20 که از نرم‌افزار آنالیز و پردازش Image-Pro Plus استفاده می‌کرد، انجام شد.
شکلهای ۳ و ۴ یک چند سازه سه بخشی را نشان می‌دهند که با استفاده از فرآیند شکست و آبکاری (روکش‌ کاری) تهیه شده است. فلز مس مجاور می‌تواند هم خواص گرمایی سطح و هم خواص الکتریکی سطح را تغییر دهد. رسانایی الکتریکی سطح جدید پس از تمیز کردن و خشک کردن، با استفاده از یک اهم متر مجهز به یک میله سوزنی تایید شد.
شکل ۳٫ تصویر میکرگراف معرف حالت متبلور فلز مس به سمت سطح شیشه ترک خورده می‌باشد
شکل ۴٫ جزئیات میدان پایینی سمت راست تصویر در شکل ۳ که با استفاده از سیستم تمرکز تعمیم یافته فیلد نورانی ایجاد شده است. توجه داشته باشید که رشد بلور بصورت ساقه‌ای بواسطه نرخ سریع روکش آبکاری بوجود آمده است
 
۳- کاربردهای بالقوه آینده برای سطوح چند سازه متغیر عرضی
۱-۳٫ شکل دهی متداول سطوح فلزی
تلاشهای اولیه نشان می‌دهد که شکل متداول یک چند سازه با بکار بردن یک لعاب شیشه‌ای بر روی فولاد نرم و احتراق (سوزاندن) لعاب شیشه‌ای برای تشکیل یک لعاب محکم پیوند یافته، امکان‌پذیر است. سپس نوار فلزی پوشش داده شده به شکل جدید خمیده می‌شود.  این شکل می‌تواند با مس آبکاری یا فلز دیگری بر روی فلز مجاور در انتهای شکست تثبیت شود. با تشکیل تیغه‌‌های فلزی آبکاری شده، شکستگی‌ها باز می‌شود. احتراق لعاب،‌ فلز را به لعاب جوش می‌دهد تا یک چند سازه سه تایی یکنواخت از شیشه و فلز آبکاری شده روی فولاد تشکیل شود. شکل دهی مشابهی با استفاده از الکتروفورز برای حرکت دادن خمیر شیشه‌ای به داخل شکستها و جوش خوردن شیشه به داخل لعاب شیشه‌ای موجود امکان‌پذیر است. نانو ذرات پلیمر آلی نیز می‌توانند بصورت الکترو فوریتی به داخل سوراخهای پوشش شیشه‌ای وارد شوند تا لایه کشسان‌تری را فراهم نمایند.
۲-۳٫ تغییر خصوصیات الکتریکی سطح
توانایی افزودن آرایه‌ای از هادیهای الکتریکی به یک سطح عایق، امکان‌ تولید چند سازه‌ای که می‌تواند در بارهای سطحی پراکنده مورد استفاده قرار گیرد، را عرضه می‌دارد. بعنوان یک جایگزین، عناصر رسانای غیر فلزی نظیر گرانیت می‌توانند با استفاده از الکتروفورز به داخل شکافها مهاجرت کنند تا یک رسانای فاقد خوردگی ایجاد شود.
 
۳-۳٫ ایجاد محافظت در برابر خوردگی
فلزات قربانی می‌توانند به یک سطح لعابی اضافه شوند تا فلزات واکنش‌پذیرتر را در یک حالت فاقد خوردگی نگهداری نمایند. بعنوان مثال، مجموعه‌ای از شکست ثانویه که شامل روی می‌باشد، می‌تواند مس مجاور را از اکسید شدن حفظ نماید. فلز قربانی بعنوان روکش فلزی ناپیوسته عمل می‌کند.
۴-۳٫ تغییر شیمی سطح
ترکیبات واکنش‌پذیر وارد شده به سطح چند سازه می‌توانند مقادیر کمی از فلزات یا ترکیبات خاص را به پوشش اضافه کنند. بعنوان مثال، یک سطح میکروب‌کش را می‌توان بوسیله آبکاری مناطق نقره به داخل سطح شیشه‌ای ناپیوسته ایجاد نمود.
۵-۳٫ تغییر پاسخ طیفی سطح
سطوح چند سازه‌ها می‌توانند بطور بالقوه پاسخ‌های طیفی منحصر بفردی را فراهم نمایند که بصورت مشخص یا فریبنده خواهند بود. سطوحی که بصورت پلیمر، فلز، غیر فلز (گرافیت)، پلیمر و شیشهبر روی یک ورقه یا لایه بسیار ریز هستند، خواص انعکاسی منحصر بفردی دارند که ممکن است طبقه‌بندی آنها با استفاده از توانایی حس از راه دور معمولی دشوار باشد.
۵-۳٫ تغییر نرمی سطح
سطوح فلزی دارای لعاب شیشه‌ای نوعا زبری سطح بسیار پایینی دارند. نرم کننده‌هایی نظیر گرافیت نانو ذره‌ای یا سولفید فلزی نانو ذره‌ای که به داخل سطح وارد می‌شوند، یکنواختی بیشتری به سطح می‌دهد و اصطکاک را کاهش می‌دهند.
خلاصه
بررسی روشهای الکترو فوریتی و رسوبگذاری الکتریکی برای تولید چند سازه‌های غیر متداول بصورت زیر نشان داده شده است:
الف) تکنیکهای متداول کاربرد لعاب می‌تواند یک فلز پوشش داده شده را ایجاد نماید که برای سیستم تولید چند سازه یا کامپوزیت مناسب است.
ب) سیستم انتقال الکتریکی نمونه (آبکاری الکتریکی مس) در کاربرد نواحی فلزی به داخل پوشش موفقیت‌آمیز بوده است.
ج) خواص (در این مورد رسانایی الکتریکی پوشش) را می‌توان تغییر داد.
د) برای تولید یک سطح هدف رسانا، هیچگونه مهیا سازی سطح برای بستر رسانا در ناحیه انتهایی شکستگی لازم نیست.
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.