الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
سنتز مکانیکی شیمیایی در ترکیبات فلزات سبک (آلومینیوم، منیزیم، تیتانیوم) با نیترید بور شش وجهی و در طی فرآیند آسیاب گلوله‌ای مورد بررسی قرار گرفت. بر این مبنا، رفتار مرحله‌ای فرآیند سنتز بخوبی مشخص شده و بر حسب دوز انرژی مکانیکی اضافه شده به مواد تحت آسیاب (رویکرد انرژی) تشریح شد. در مرحله اولیه، کامپوزیت متخلخل با فلز دارای اندازه نانومتری کریستالیت شده و سطح کاملا خاصی تشکیل گردید. این کامپیوزیت معرف واکنش پذیری بالا با توجه به واکنش دهنده‌های خارجی، نظیر جو و آب، می‌باشد. فعال شدگی مکانیکی همچنین به میزان زیادی باعث تسهیل واکنش حالت جامد بین اجزا خواهد شد و سبب کاهش دمای مورد نیاز فاز آغازین تا میزان تقلیل یافته ۴۵۰ درجه سانتیگراد می‌شود. واکنش حالت جامد پس از اعمال طولانی مدت فرآیند آسیاب کردن رخ داده و نتیجه آن بوجود آمدن بوریدها و نیتریدهای فلزی متبلور ضعیف می‌باشد.
فعال سازی مکانیکی اتصال فلزات با استفاده از مواد لایه ای یا ورقه‌ای در آسیاب های گلوله ای به عنوان روشی معروف برای تولید کامپوزیت ها دارای واکنش پذیری بالا شناخته شده‌اند. سنتز مکانیکی- شیمیایی احتمال حاصل آوردن کامپوزیت ها از طریق جداسازی نانو ذرات فلزی از لایه های میانی متخلخل یک ماده ورقه‌ای با قابلیت نفوذ به گازها وسیالات را فراهم می‌آورد. نانو ذرات فلزی که پس از فرآیند آسیاب بدست آمده و از سطحی غیر اکسیده و تراکم بالایی از نقصها نیز برخوردار می‌باشند و بوسیله این لایه های میانی احاطه شده‌اند، می‌بایست واکنش پذیری بالایی را با توجه به واکنش دهنده‌های بیرونی (جذب هیدروژن، اکسیداسیون بوسیله آب و گازهای جو و غیره) نشان دهند. همچنین پس از فعال سازی مکانیکی، واکنشهای حالت جامد داخلی با راحتی بیشتری انجام خواهند شد.
گرافیت جزء مواد شناخته شده با ساختار لایه‌ای یا ورقه‌ای می‌باشد. در مطالعه قبلی، سنتز مکانیکی- شیمیایی نانوکامپوزیتهای Al–C بتفصیل مورد بررسی قرار گرفت و تشکیل کامپوزیت ها با واکنش پذیری بالا مشاهده شد. با این وجود، گرافیت برای برخی از کاربردها نامناسب می‌باشد، نظیر تولید هیدروژن در واکنش با ترکیبات فعال شده مکانیکی Al–C و آب، که باعث پدیدار شدن ناخالصی‌های نامطلوب CO و CO2 خواهد شد. بنابر این، احتمال استفاده از مواد لایه‌ای یا ورقه‌ای دیگر (نظیر نیترید بور یا بورنیترید، h-BN) بجای گرافیت بخوبی مد نظر قرار گرفته است.
سنتز مکانیکی شیمیایی نانو کامپوزیتهای …
۲- تکنیکهای تجربی
آلومینیم، منیزیم (خلوص بیشتراز wt.%5/99، اندازه ذرات ۱۰۰-۳۰) و پودرهای تیتانیوم (خلوص بیشتر از wt.%5/99، اندازه ذره حدود ۲۵۰) و پودر BN شش ضلعی (خلوص بیش از ۹۹%، اندازه ذره ۴-۳) به عنوان مواد آغازگر بکار گرفته شدند. سنتز مکانیکی شیمیایی با استفاده از آسیاب گلوله‌ای هفت سیاره ای – Fritsch Pulverizette با شیشه‌ها و گلوله های نمونه ساخته شده از فولاد سخت تحت اتمسفر آرگون محافظتی، با نسبت وزنی گلوله به پودر ۱۴ به یک انجام گردید. روال خنک سازی هوای فشرده به منظور ممانعت از گرمایش بیش از حد شیشه‌های نمونه بکار گرفته شد. افزایش دمای جداره‌های این شیشه کمتر از ۵۰ درجه سانتیگراد بوده است. ویژگی عمق فعال سازی مکانیکی دوز D انرژی تأمین شده برای ماده تحت روال آسیاب کاری بجای استفاده گسترده از زمان آسیاب کاری می‌باشد. دوز(J/g) تحت عنوان D=Jt تعریف گردید، جاییکه J شدت توان مخصوص آسیاب و t زمان آسیاب می‌باشد. مقدار J بوسیله تکنیک تست ـ آبجکت به میزان W/g 3.3 مشخص گردید. آلایندگی پودر بواسطه مواد مورد استفاده در آسیاب بیش از ۵/۰ درصد وزنی (.%wt 0.5) نبوده است، که بر مبنای وزن نمودن حجم مخلوط قبل و بعد از آسیاب مشخص شد، البته بجز نمونه هایی که دارای دوزهای بزرگ حدوداً kJ/g 200 بوده که اصول آنها بصورت خاص مورد بحث قرار خواهد گرفت.
سنتز مکانیکی شیمیایی نانو کامپوزیتهای …
۳- نتایج و مباحث
بر حسب تجارب اعمال شده، فرآیندهای سنتز مکانیکی شیمیایی در سیستمهای Me–BN به روشی مشابه تحت بررسی قرار گرفت. بنابراین سنتز در Al–BN به تفصیل مورد بررسی قرار خواهد گرفت و پس از آن سیستمهای Ti–BN نیز تشریح خواهند شد.
۱-۳٫ سنتز مکانیکی شیمیایی در Al–BN
مساحت ویژه سطح S ترکیبات Al–BN فعال شده مکانیکی به سرعت بصورت دوزهای کوچکی افزایش خواهد یافت، پس از آن چنین افزایشی به حداکثر خود رسیده و سپس به تدریج با افت روبرو می‌شود (شکل۱). مقدار حداکثر S در تناسب با میزان BN می‌باشد که به احتمال از هم گسیختگی مجزای اجزاء در مرحله اولیه اشاره دارد. این فرضیه نیز همچنین مورد تأکید قرار گرفته و نرخ رشد سطح BN خالص تحت فرآیند آسیاب کاری را مد نظر قرار داده است. وابستگی آن به دوز در شکل ۱ مشخص شده است، جاییکه محور سمت راست مترادف با BN خالص دارای یک مقیاس سه برابر نسبت به محور سمت چپی می‌باشد. نسبت های اولیه منحنی های BN خالص وAl-30 wt.% BN تحت این شرایط مشابه می‌باشند، که معرف تناسب بین میزان نیترید بور و نرخ رشد سطح مخصوص است. بنابراین، نرخ یا سرعت رشد S عمدتاً بواسطه سطح BN رخ می‌دهد که به از هم‌گسیختگی مجزای Al و BN بدون تشکیل کامپوزیت های فشرده یا متراکم اشاره دارد.
۲-۳٫ سنتز مکانیکی – شیمیایی در Mg–BN و Ti–BN
فرایند آسیاب گلوله‌ای در Mg-15wt.% BN و Ti-wt.% BNبه صورت مشابه با فرایند انجام شده در Al–BN اعمال شده است. مساحت ویژه سطح به سرعت رشد نموده و به میزان چندین ده m2/g در دوز kJ/g3 رسید، در حالیکه سطح خارجی ذرات به میزان کمتر، با ۲ مرتبه بزرگی، باقی مانده، که معرف تشکیل کامپوزیتهای متخلخل می‌باشد. بر این مبنا، سطح مربوطه با تخریب روبرو شده و کامپوزیتهای متراکم به هنگامی‌که دوز مربوطه به kJ/g 12 رسید شکل می‌گیرند، اما هیچگونه محصولات سنتزی در این مرحله شکل نمی‌گیرد. آسیاب طولانی مدت ترکیب Ti–BN منجر به تشکیل فازهای TiB2 و TiN همراه با Ti باقیمانده شده و آلایندگی شدید این ترکیب با Fe بواسطه ابرازهای آسیاب رخ خواهد داد، که احتمالاً بعلت سختی بالای محصولات آسیاب خواهد بود. برای ترکیب Mg–BN، هیچگونه اثری از واکنش حالت جامد تحت روال آسیاب‌کاری مشاهده نگردید، به آن معنی که کامپوزیتهای Mg/BN لایه‌ای به میزان دوز kJ/g 200 حفظ شدند. با این وجود، سنجش‌های DSC نشان داده است که واکنشهای Mg+ BN حالت جامد ممکن است از طریق گرمایش ترکیب فعال شده به وقوع پیوندد.
۳-۳٫ واکنش پذیری کامپوزیتهای Me–BN فعال شده
اندازه‌گیریهای DSC تشریح شده قبلی معرف افزایش واکنش پذیری کامپوزیت‌ها با توجه به تبدیلات داخلی حالت جامد داخلی می‌باشد. دمای مورد نیاز برای آغاز واکنش حالت جامد بسیار کمتر از نقطه ذوب آلومینیوم خالص می‌باشد، که سبب خواهد شد تا سنتز آلومینیوم بورید و نیترید به آسانی محقق شود.
سنتز مکانیکی شیمیایی نانو کامپوزیتهای …
۴- نتیجه‌گیری
سنتز مکانیکی- شیمیایی در Me–BN (Me Al, Mg, Ti) در چندین مرحله پیشرفت می‌کند: (۱) فعال‌سازی مستقل و از هم گسیختگی مستقل، تشکیل کامپوزیت‌ها با سطح مخصوص بزرگ. (۲) تشکیل کامپوزیتهای متراکم با نانو دانه‌‌های Al جداشده به وسیله‌ی لایه‌های نازک BN. (۳) واکنش Me+ BN حالت جامد (به جز سیستم Mg–BN) با تشکیل یک فاز بی‌ریخت یا آمورف با حالت متبلور شدگی بعدی در بورید و نیترید فلز. فعال‌سازی مکانیکی به میزان زیادی سبب تسهیل واکنش Me+ BN حالت جامد می‌شود که تحت گرمایش محقق شده و سبب کاهش دمای آغازگر تا ۴۵۰ درجه سانتیگراد می‌شود. بوریدها و نیترید‌ها که در طی چنین واکنشهای القایی حرارتی تشکیل می‌شوند به طور اولیه معرف یک بافت کریستالوگرافی مشخص می‌باشند که پس از گرم شدن تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد از بین می‌رود. کامپوزیتهای فعال شده مکانیکی معرف واکنش پدیری بالا در جو (حالت اشتعال همراه با واکنش حالت جامد Me+ BN) و با آب (اکسیداسیون آهسته Al بدون اعمال نیترید بور در این واکنش و اکسیداسیون انفجاری شامل BN) می‌باشند.
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.
