ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

نفوذ در مواد نانوکریستالین

نفوذ در مواد نانوکریستالین

نفوذ در مواد نانوکریستالین – 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: ۱۸۰۰۰ تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)

توضیح

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

 

مقالات ترجمه شده متالورژی - ایران ترجمه - irantarjomeh

نفوذ در مواد نانوکریستالین

شماره       
۲۸
کد مقاله
MTL028
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
نفوذ در مواد نانوکریستالین
نام انگلیسی
Diffusion in Nanocrystalline Materials
تعداد صفحه به فارسی
۴۵
تعداد صفحه به انگلیسی
۳۰
کلمات کلیدی به فارسی
نانوکریستالین
کلمات کلیدی به انگلیسی
Nanocrystalline
مرجع به فارسی
رونالدوارسکام، آلریک بروس من و هانز اکارت اسکوفر
مرجع به انگلیسی
Roland Würschum, Ulrich Brossmann, and Hans-Eckhardt Schaefer
سال
۲۰۰۲
کشور

نفوذ در مواد نانوکریستالین

نفوذ در مواد نانوکریستالین
۱- مقدمه
مواد نانوکریستالین (n-) پلی کریستال های دارای اندازه دانه ای فوق ریز ( قطر nm۱۰۰- ۵) و کسر حجمی‌ بالای سطوح مشترک می‌باشد. چون کار اولیه گلیتر و همکاران در آغاز دهه هشتاد، تحقیق مواد نانو کریستالین، توجه قابل ملاحظه ای، با نقطه نظراتی در ارتباط با پتانسیل های کاربردی جذاب، را به خود معطوف کرده است که ممکن است از خصوصیات مکانیکی و مغناطیسی بهبود یافته در مقایسه با نمونه های مشابه دارای دانه های درشت‌تر ایجاد شود و با توجه به ساختار و خصوصیات فیزیکی جامدات نانوکریستالین انتقال اتمی‌ موضوع اصلی را مطرح می‌سازد.
در کل انتقال اتمی‌در مواد نانوکریستالین بطور قابل توجه از مواد با دانه های درشت‌تر یا مواد تک کریستالین متفاوت می‌باشد. این فرآیند ناشی از این حقیقت می‌باشد که جامدات نانوکریستالین سطوح مشترک کریستالیت مسیرهایی با ضریب پخش بالا را فراهم می‌کنند در صورتی که در کریستال های بادانه زبرتر خود پخش حجمی ‌یا پخش جایگزینی اتم معمولاً فقط در درجه حرارت هایی بیش از تقریباً نصف نقطه ذوب می‌باشد.
پخش وجه مشترک همراه با کسر بالایی از سطوح مشترک به خصوصیات فیزیکی تغییر یافته از جامدهای نانوکریستالین ارتقا داده شده و تبدیل می‌شود. برای مثال مجرا پذیری بهبود یافته سرامیک های نانوکریستالین و ترکیب های بین فلزی ( اینترمتالیک) اخیراً در چارچوبی از الگوهای لغزش مزوسکوپی یا راه گزینی دانه ای با تو.جه به نظریه اشیای ورال مورد آنالیز و تحلیل قرار داده شده اند که هر دوی آنها توسط پخش در سطوح مشترک کنترل می‌شوند. با توجه به مواد مغناطیسی نانوکریستالین انتشار اتمی‌تنظیم تنش القایی کنترل شده ناهمسان گرده های مغناطیسی در آلیاژهای مغناطیسی نرم یا ساختار بندی نانوکامپوزیت های مغناطیسی سخت  ممکن می‌شود. اضافه بر این فرآیندهای انتشاری ممکن است تشکیل مواد نانوکریستالین را برای مثال توسط کریستال شدن بیش ماده غیر بلوری، همینطور ثبات مواد نانوکریستالین (سست سازی، رشد کریستالیت ) واکنش پذیری آنها، عملکرد فرسایشی آنها یا واکنش آنها با گازها را کنترل می‌کند.
ارتباط فرآیندهای دارای انتشار کنترل شده همانطور که در بالا بطور خلاصه گفته شد درک جامعی از انتشار اتمی‌در مواد نانوکریستالین را می‌طلبد.
از زمان اولین انتشار در این زمینه از ۱۰ سال پیش یک سوال اصلی و کلیدی وجود دارد که آیا و تا چه میزانی پخش وجه مشترک در مورد نانوکریستالین از مواد موجود در مرزهای دانه ای معمولی متفاوت می‌باشد. با توجه به رابطه بین ساختار سطخ مشترک و پخش ( به زیر مراجعه شود ) پاسخ به این سوال باعث نتیجه گیری هایی پیرامون ساختار سطوح مشترک در مواد نانوکریستالین می‌شود.
این مقاله بررسی به روزآوری شده ای از انتشار اتمی‌در مواد نانوکریستالین می‌باشد از زمان بررسی های اولیه روی این موضوع، داده های انتشاری پیرامون فلزات نانوکریستالین شدیداً متراکم و اکسیدها بعد از میعانه سازی مرحله گازی همینطور روی مواد نانوکریستالین از طریق روش هایی دیگر یعنی کریستال سازی و تغییر شکل دهی شدید پلاستیکی انجام شد که موجود می‌باشد و در مهمترین حالت بررسی های انتشاری از مرزهای دانه ای معمول اخیراً به درجه حرارت های پایین گسترش داده شده است و باعث مقایسه جمع بندی با مشخصات انتشاری جامدات نانوکریستالین شده است که در درجه حرارت مشابه مورد بررسی قرار گرفته است.
این بخش بصورت زیر سازمان دهی می‌شود.
بعد از خلاصه کوتاهی از مدل های پخش سطوح مشترک ( بخش ۰-۲)، نتایج بررسی های  انتشاری فلزات نانوکریستالین ارائه می‌وشد ( بخش ۱-۴) مورد بحث قرار داده می‌شود. ارتباط بین انتشار و رشد دانه ای سریع در فلزات نانوکریستالین شدیداً متراکم و تلاش ها برای ثابت و پایدار کردن ساختار نانوکریستالین در بخش ۲-۴ مطرح می‌وشد. به عنوان مثالی خاص از انتشار در سیستم نانوکریستالین از لحاظ ساختاری ثابت نتایج اخیر روی آلیاژ نمونه ای بدست آمده است که در بخش ۰-۵ که با خلاصه اجمالی از انتشار هیدروژن در مواد نانوکریستالین ( بخش ۰-۶) ارائه می‌وشد که به عنوان تفحصّی برای حجم های آزاد در سطوح مشترک مورد استفاده قرار داده می‌شود در آخرین بخش (۰-۷) بررسی های انتشار اکسیژن اخیر روی  و مقایسه ای با بررسی های انتشاری روی سرامیک های نانوکریستالین دیگر ارائه می‌شود.
 
۲ – الگوسازی انتشار وجه مشترک
ضریب های همبستگی انتشار بطور معمول از نفوذ مقطع اتم های ردیاب تعیین می‌شود که در یک آزمایش انتشاری اندازه گیری می‌شود. در مورد معمول از انتشار وجه مشترک در مواد پلی کریستالین دو فرآیند انتشار هم زمان باید در نظر گرفته شود یعنی انتشار سریع در سطوح مشترک کریستالین ( ضریب همبستگی انتشار  ) که با انتشار از سطوح مشترک بر سطح نمونه به داخل حجم کریستالیت ها ( ضریب همبستگی انتشار  ) همراه می‌باشد.
با توجه به نقطه نظرها رسیون ولوین و هک کالن سه نمونه انتشاری متفاوت مشخص  شد بصورت A و B  و C می‌باشد که مواد نانوکریستالین رخ می‌دهند که برای آنها ارزیابی مقطه های انتشار نسبتاً ساده است. این روندها با نسبت های متناسب طول انتشار در کریستالیت ها ( ، زمان انتشار t) و قطر کریستالیت، d، یا ضخامت وجه مشترک  مشخصه گذاری می‌شوند.
میشین و هرزیگ اخیراً توسعه این طرح را برای فلزات با دانه بندی ضعیف مطرح کرده اند که نسبت های متفاوت طول انتشار در سطوح مشترک و قطر کریستالیت را متمایز می‌سازد. از طرف دیگر کلینجر و همکاران انتشار در مقاطع سه خطی سطوح مشترک همینطور انتشار در سطوح مشترک و کریستالیت ها را مورد توجه قرار دادند.
ولی در عمل در درجه حرارت های پایین که در آنها اکثر آزمایش های انتشاری روی مواد نانو  کریستالین انجام می‌شود ضریب پخش در کریستالیت هابسیار کوچک می‌باشد ( به بخش ۱-۴) مراجعه شود در این روش انتشاری اصطلاحاً نوع – c ضریب همبستگی انتشار  در سطوح مشترک را می‌توان بطور مستقیم از برش عمودی تمرکزی کاسین مشخص کرد.
 
۳-  انتشار در مرزدانه های فلزات
انتشار مرزدانه ای در مورد پلی کریستالین معمول یا در دو کریستالی ها موضوع تحقیق جامعی را بطور خاص ارتباط فنّی آن با تعدادی از فرآیندها برای مثال تغییر شکل حالت – جامد، خزش یا فرسایش را مطرح می‌سازد.
(به بررسی های اخیر توسط کور و همکاران، ۱۹۹۵ و ساتن و بالوفی ۱۹۹۵ مراجعه شود). اولین توضیح کمیتی در ارتباط با انتشار رموز دانه ای به لانگ میر در سال ۱۹۳۴ بر می‌گردد.
نشانه های قوی از فرآیند خود اشثاری همراه با فضای خالی در مرزهای دانه ای فلزات از بررسی های انتشاری تحت فشار هیدرواستاتیک (Ag)، بررسی های تأثیر ایزوتوپ (Ag) و شبیه سازی های کومپیوتری (Fe , Ag , Cu) بدست می‌آید.
تحولات اخیر در ارتباط با بررسی های انتشاری مرزهای دانه ای معمول بطرف درجه حرارت های نسبتاً پایین با توجه به دستیابی مشخصات انتشاری فلزات نانو کریستالین مهم می‌باشد. با توجه به  این بررسی ها ضریب پخش در مرزهای دانه ای معمول در درجه حرارت های پایین بااتر می‌باشد انتالپی های انتشار hl نسبت به آنچه بر پایه استقرار و درون یابی از درجه حرارت های بالاتر پایین تر می‌باشد ( شکل ۲ )
شبیه سازی های اتمی‌نشان می‌دهد که این تغییر از درجه حرارت بالا بر درجه حرارت پایین ناشی از مکانیزم انتشار نوع درون شبکه ای می‌باشد که در درجه حرارت های پایین به مکانیزم فضای خالی اضافه می‌شود و اینگونه فکر می‌شود که در مرزهای دانه ای معمول فلزات شیوع دارد ( به قسمت بالا مراجعه شود ). ارتباط بین ساختار مرزدانه ای و انتشار از بررسی های انتشاری پیرامون مرزهای [۰۰۱]-tilt در فلزات اصل بدست می‌آید. این بررسی ها نشان می‌دهند که با فزایش زاویه کج شدن ضریب پخش موازی با محور کج با ترتیبی از بزرگی افزایش می‌یابد که حداقل مکانی را نزدیک محل تلاقی کریستال های مجاور () دارد. چون رابطه مشابهی بین زاویه کج یا تاب دار و انرژی خاص مرزدانه ای وجود دارد از طرف دیگر انرژی خاص با حجم اضافی مرزدانه ای افزایش می‌یابد این نتیجه ممکن است افزایش ضریب پخش مرزدانه ای را با حجم اضافی نشان دهد.
 
۴-  نفوذ در فلزات نانو کریستالین
۱-۴٫ نتایج و بحث
تألیف داده های ادبیاتی موجود پیرامون انتشار فلزات و شبه فلزات در فلزات نانو کریستالین و آلیاژهای نانو کریستالین در جدول ۱ در مقایسه با داده های انتشاری گرفته شده پیرامون کریستال ها و مرزهای دانه ای معمول ارائه می‌وشد. تا بحال بررسی های انتشاری پیرامون فلزات نانو کریستالین بطور خاص روی فلزات با سطح مقطعی مکعبی Ni , Cu , Pd متمرکز شده است و نتایج آن در شکل ۲ بطور خلاصه آورده شده است.
جدول ۱- ضریب های همبستگی انتشار D فلزات و شبیه فلزات در فلزات و آلیاژهای نانو کریستالین در ۲۰ درصد و ۲۵ درصد نقطه ذوب  با توجه به درون یابی خطّی داده های اندازه گیری را نشان می‌دهد به شکل ۲ مراجعه شود، عناصر انتشار دهنده در پرانتز نشان داده می‌شود ). مقادیر – D حاصل شده از برون یابی خطی در پرانتز قرار داده می‌شوند.  : درجه حرارت آبدهی (RT  : درجه حرارت اتاق ).  : فاصله درجه حرارت انتشار، ، d : تراکم نسبی جرم و اندازه کریستالیت قبل از انتشار ( ظرافت) آسیاب سازی گلوله ای ( ) چگالش و میعان بلور ( تمام موارد دیگر). روش های اندازه گیری، ردیابی رادیویی با حالت بیرون اندازی (ردیاب)، میکروآنالیز الکترون – پرتوی (EBMA) طیف نگاری الکترون مته ای نمونه برداری AES، یا طیف نگاری ثانویه جرم یونی (SIMS) با برش عمیق، پراکندگی به عقب را در فورد (RBS) اوزنانس مغناطیس هسته ای (NMR) می‌باشند.
  
۲-۴ همبستگی بین انتشار و رشد کریستالیت
انتشار وجه مشترک در فلزات – n با تراکم بالا بعد از ترکیب خوشه ای یا تغییر شکل شدید پلاستیکی با رشد شدید کریستالیت همراه می‌باشد. ( شکل ۳ ) تحلیل کمیتی نشان می‌دهد که رشد سریع کریستالیت ممکن است در نیروهای محرک بالای ناشی از اندازه کوچک کریستالیت نسبت داده شود و دینامیک های مرزهای دانه ای تعادل – مانند (شکل ۴) در نظر گرفته شود.
تحلیل و آنالیز بر پایه فرض معقولی است که آنتالپی فعال سازی HG رشد کریستالیت توسط آنتالپی فعال سازی  انتقال مرزدانه ای ارائه می‌شود که در طبق نظریه ساتون و بالوفی کمتر از آنتالپی HD مرزدانه ای می‌باشد.
معیار کاهش یافته  در مقایسه با  نشانه ای مطرح می‌باشد که انتقال مرزهای بازاویه بزرگ توسط مخلوط کردن موضعی و مکانی اتم ها در عرض وجه مشترک کریستال های مجاور بیش از انتقال اتم ها در صفحه مرزدانه ای رخ می‌دهد.
در نتیجه گیری هم حرکت پذیری سطوح مشترک ( شکل ۴) و هم ضریب انتشار پذیری سطح مشترکی ( شکل ۲) در فلزات نانو کریستالین با تراکم بالا به گونه ای می‌باشد که دارای مشخصه ای از مرزهای دانه ای معمول می‌باشد.
تأخیر رشد کریستالیت نرمال که مکرراً در فلزات کریستالین ( شکل ۳) ( برای بررسی به مرجع ۶۲ مراجعه شود ) مشاهده می‌وشد و با رشد ناهنجار و غیر نرمال کریستالیت ترکیب می‌وشد و احنمالاً از  گذاری وجه مشترک ناشی از حل کردن ناخالصی ها، مراحل دوم مرتبه به ناخالصی یا خلل و فرج رسوبی می‌باشد ( به مرجع ۶۳ برای بررسی پیرامون مکانیزم های Nray مراجعه شود )
۵- انتشار در فاینمت آلیاژ نانو کریستالین
در روش ثابت سازی کریستالین مشابه چیزی که در پایان بخش قبلی توضیح داده شد ( بخش ۲-۴) با استفاده از مراحل غیر بلوری بین دانه ای بازی می‌شود. این فرآیند در ارتباط با نانو کامپوزیت مغناطیسی ملایم (مانیمت)  … 
کامل می‌شود که از نانو کریستالیت  های بین فلزی مرتب شده ( با اندازه کریستال d=12nm ) تشکیل می‌وشد که در یک شبکه غیر بلوری غنی شده با Nb- و B- درون گذاری می‌شود. این نانو کامپوزین از لحاظ ساختاری پایداری پایدار می‌باشد تا بخوبی در بالا تر از درجه حرارت () قرار گیرد که در آن حالت ساختار نانو کریستالین توسط کریستال شدن آلیاژی که در ابتدا غیر بلوری بوده است ( شکل ۳) تشکیل می‌شود پایداری حرارتی باعث می‌وشد این آلیاژ شدیداً برای کاربردهای فنی همینطور برای بررسی های انتشاری جذاب باشد که در زیر بطور خلاصه آورده می‌شود.
۶- انتشار هیدروژن در فلزات و آلیاژهای نانوکریستالین
انتشار هیدروژن در فلزات و آلیاژهای نانوکریستالین بطور گسترده مورد بررسی قرار داده شده است تا پتانسیل‌های کاربردی در زمینه ذخیره‌سازی هیدروژن مورد تحقیق قرار داده شود. انتشار یا پرش‌های موضعی اتم هیدروژن با وابستگی به تراکن و غلظت هیدروژن  بعنوان روش تشخیص موضعی مورد استفاده قرار داده می‌شود که اطلاعات را پیرامون طیف مکان‌های تله‌ای موجود در سطوح مشترک کریستالیت باعث می‌شود. این اطلاعات از اندازه‌گیر‌های پتانسیل حرارتی ، تاثیر ثانویه مغناطیسی یعنی ، اصطکاک داخلی  یا پراکندگی غیر کششی نوترون  استنباط می‌شود.
بررسی‌های طیف‌ نگاری هیدروژن روی  توسط هیرچر و همکاران نتایج طیف نگاری طول همر پوزیترون و انتشار ردیاب- fe مورد تایید قرار می‌دهد که مطابق آن سطوح مشترک در آلیاژهای نانوکریستالین از ماده اولیه غیر بلوری کریستالی می‌شوند (به بخش ۰-۵ مراجعه شود) و بطور متراکم مانند فرآیند مربوط به حالت اولیه غیر بلوری فشرده‌سازی می‌شوند. کاهش انرژی متوسط فعال‌سازی ، پرش‌های جهت‌یابی مجدد با افزایش غلظت هیدروژن با اندازه‌گیری‌های تاثیر ثانویه مغناطیسی مشخص و مشاهده می‌شود. در ادامه دیگری در ارتباط با انتشار H هیدروژه در آلیاژهای غیر بلوری است. این کاهش  در لایه‌گذاری متوالی و پیوسته از مکان‌های مناسب از لحاظ انرژی (مراکز تله‌گذاری) در سطوح مشترک با هیدروژن توضیح داده می‌شود. مراکز تله‌گذاری توسط طیف پیوسته‌ای از انرژی‌های پیوندی با عرض مشابه فرآیند موجود در حالت غیر بلوری اولیه مشخصه‌گذاری می‌شوند. تغییر رابطه  مربوط به  در غلظت‌های کمتر هیدروژن در مقایسه با  ناشی از این حقیقت می‌باشد که هیدروژن در حالت نانوکریستالین در ابتدا در سطوح مشترک قرار می‌گیرد که کسر حجمی‌آن در مقایسه با مرحله غیر بلوری اولیه کاهش دارد.
۷- انتشار در سرامیک‌های نانوکریستالین
در ارتباط با سرامیک‌های نانوکریستالین انتشار بین فازی (اینترپوس) بطور خاص مهم می‌باشد چون آن به معیارهای کلوخه‌سازی پیشرفته ارتقاء می‌یابد و مشخصه‌های تغییر شکل یافتگی در مقایسه با سرامیک‌های با دانه‌بندی- زبر بهبود می‌یابد. تا بحال تحقیقات انتشاری در سرامیک‌های نانوکریستالین روی انتقال اکسیدهای فلزی  و  متمرکز شده است.
در کل، سرامیک‌ها با ترکیب‌های با قیاس اوزان اتمی‌عنصر انرژی‌های فعال‌سازی بالایی را برای خود انتشاری جم نشان می‌دهد که ناشی از پیوند قوی سازه‌ها می‌باشد. اشتقاق‌ها از قیاس اوزان اتمی‌عنصر ممکن است مکانیزم‌هایی از انتشار سریع با کاهش انرژی فعال‌سازی را فراهم سازد بنابراین تاثیر قوی روی عملکرد انتشار پدید آورد. این فرآیند بطور خاص در اکسید زیرکونیم بکار برده می‌شود. در این سیستم الگویی جالب هم ضریب انتشارپذیری اکسیژن و هم ساختار کریستالیت توسط وجود دپانتس‌های کاتیونی با والانس کمتر مشخص می‌شوند که فضاهای خالی ذاتی را در شبکه فرعی اکسیژن القاء می‌کند. بررسی‌های انتشاری پیرامون  نانوکریستالین برای ارزیابی نقش سطوح مشترک کریستالیت روی عملکرد انتشاری می‌باشد.

نفوذ در مواد نانوکریستالین

 

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.