41 صفحه
صفحات فشرده چوبی یا فراورده های کامپوزیت شامل انواع تخته فیبر،تخته خرده چوب ،پانل های چوبی با اتصال معدنی و فراورده های قالبی خرده چوب می باشند که در مقایسه با محصولاتی مانند کاغذ و تخته لایه قدمت چندانی نداشته ودر ردیف فراورده های نسبتا جدید چوبی قرار می گیرند. ازآنجایی که این فراورده ها براساس پژوهشهای آزمایشگاهی و مطالعات خطوط پالپوت شکل گرفته و رشد و توسعه یافته اند لذا رابطه تنگاتنگی با علوم و تکنولوژی روز دارند. در این تحقیق فراورده هایی که ازانواع خرده چوب و فیبر تولید می شوند مورد بحث قرار گرفته مبانی تولید و کاربرد آنها و همچنین فناوری تولید این فراورده ها مورد توجه وتاکید قرار می گیرند . صنایع تولید کننده پانل های چوبی تاکید ویژه ای بر مصرف پسمانده ها و چوبهای کم ارزش دارند. از جمله این مواد می توان گونه های چوبی کم مصرف ،گرده بینه های غیر قابل استفاده جهت تولید چوب های بریده و تخته لایه ،بقایای بهره برداری ازجنگل(شاخه ها و چوبهای کم قطر)پوست درختان،پسمانده ها وضایعات کارخانه های صنایع چوب و نیز مواد لیگنو سلولزی حاصل از مزارع کشاورزی و درختان باغی را نام برد. توسعه و گسترش این صنایع که پسمانده ها و مواد کم ارزش را به عنوان ماده اولیه مصرف نموده و فراورده های با ارزشی تولید میکنند،نقش مهمی درحفظ منابع طبیعی و بهسازی محیط زیست ایفا می کند. در ساخت پانل های چوبی مقدار ناچیزی مواد غیر چوبی مانند رزین های مصنوعی و مواد شیمیایی نیز مورد استفاده قرار میگیرند که مقدار آنها در مقایسه با مواد تجزیه پذیر چوبی و لیگنوسلولزی کاملا محدود است . این مسئله نیز در پایداری شرایط اکولوژی و حفاظت محیط زیست ،دارای اهمیت قابل ملاحظه ای می باشد. استفاده از مواد اولیه تجزیه پذیر ،کارخانه های صنایع چوب را از واحدهای تولید کننده فراورده های صنعتی و ساختمانی متمایز ساخته و آنها را به سبب رعایت استانداردهای زیست محیطی در موقعیت مطلوبی قرار می دهد. در همین راستا ،درسالهای اخیر بررسیهای گسترده ای در زمینه ساخت چسب از مواد آلی ماننده تانن ها و لیگنین که از پسمانده های اصلی کارخانه های کاغذ سازی است به عمل آمده و نتایج امیدوار کننده ای نیز در بر داشته است.
تولید فراورده های صنعتی و ساختمانی از منابع غیر قابل تجدید و مواد اولیه تجزیه ناپذیر مانند فلزات و مواد پلاستیکی ،در شرایطی که منابع تجدید شونده و مواد تجزیه پذیر از قبیل چوب و مواد لیگنوسلولزی در دسترس باشند،مغایر با معیارهاو اصول حفظ محیط زیست بوده و در راستای اهداف توسعه پایدار نمی باشند،. کاربرد مواد تجزیه ناپذیر باید در چارچوب برنامه ریزی دقیق وجامع ملی در جهت اهداف و نیازهای عمومی جامعه باشد و شرایطی که امکان تولید فراورده های مورد نیاز از مواد تجزیه پذیر وجود دارد ،مصرف مواد تجزیه ناپذیر برخلاف مصالح جامعه بوده و لازم است محدود گردد.
امروزه با گرایش واحد های جنگلداری کشورهای صنعی به کاشت گونه های سریع الرشد با دوره های بهره برداری کوتاه مدت ،قطر گرده بینه های حاصل کاهش یافته و مصرف آنها جهت تولید چوبهای بریده و فراورده های لایه ای نیز محدود گشته است .این مسئله باعث شده تا صنایع تولید کننده پانل های چوبی که مصرف کننده چوبهای کم قطر و خرده چوب می باشند،به لحاظ کمی و کیفی رشد و توسعه یافته و با تولید انواع فراورده های صفحه ای ،بازارهای گسترده ای را به دست آورند. توسعه این صنایع درسالهای اخیر با به کارگیری ماشین آلات و تجهیزات مکانیزه که ازسطوح اتوماسیون بالایی برخور دارند همراه بوده و تحولات شگرفی را در فرایند های تولید پانل های چوبی به وجود آورده است.
صفحات فشرده چوبی از نظر کاربرد دارای امتیازهای ویژه و منحصر به فردی می باشند،از جمله اینکه در ابعاد بزرگ تولید میگردند،دارای سطوح صاف و متراکم هستند،فاقد معایب متمرکز می باشند،ویژگی ها و خواص کاربرد آنها در قستمهای مختلف یک صفحه و در صفحات مختلف یکنواخت است.
این فراورده ها در مقایسه با چوب ماسیو و فراورد های لایه ای چوب دارای محدودیتهایی نیز می باشند،که ممکن است کاربرد آنها در مصارف ساختمانی با مشکلاتی مواجه سازد. از جمله این محدودیتها قدرت تحمل بار در درازمدت مقاومتها و ضریب الاستیسیته در جهت طولی و پایداری ابعاد پانل های چوبی می باشد که کمتر از چوبهای بریده و تخته لایه است.
شایان ذکر است که با پیشرفتها و دگرگونیهایی که امروزه در طراحی ساختمان و تکنولوژی ساخت چنین فراورده هایی به وجود آمده مصرف آنها را در ساختمان سازی امکان پذیر ساخته است. تولید خرده چوب هایی با فرم هندسی مناسب و به کارگیری تکنیک های لایه ای کردن و جهت دار کردن ذرات چوب در تخته ،امکان تولید پانل های ساختمانی با خواص کاربردی برابر و حتی بالاتر از ساختمان را به وجود آورده است. تیمار کردن خرده چوب ها با مواد ضد آتش ،مواد حفاظتی و تثبیت کننده ابعاد ،کیفیت این فراورده ها را بهبود بخشیده و دامنه مصرف آنها را به طور قابل ملاحظه ای گسترش داده است.
کامپوزیت نامی کلی برای مواد یا قطعاتی که از مواد و اجسام متفاوت با حفظ ساختار و نمای عمومی هر یک ساخته می شود است. به بیان دیگر برای هر نوع جسمی که از مخلوط دو یا چند ماده، با ترکیب و خواص معین ساخته شده است بطوریکه در مجموعه سیستم هر کدام با مشخصات فیزیکی و مکانیکی خاص خود ظاهر می شود. مهمترین اختلاف بین کامپوزیتها و آلیاژها، یا مواد ترکیبی از همین ویژگی حاصل می شود. در آلیاژها یا مواد ترکیبی، هر جزء در مجموعه سیستم ضمن اینکه اثرگذاری کامل را دارد، از ویژگیهای خاص خود جدا شده است و به عبارت دیگر در مقیاس های بزرگتر از فازی، قابل تشخیص نیست. از این رو مناسبتر به نظر می رسد که کامپوزیتها به عنوان (مواد چند سازه) تعریف می شوند. تا در مقابل مواد معین و آلیاژها که ترکیباتی تکسازه هستند، متمایز می شوند.
مواد تک سازه به طور معمول دارای محدودیتهایی از نظر تلفیق خواص مختلف مانند استحکام، چقرمگی، قابلیت روانکاری، مقاومت به سایش، مقاومت در دمای بالا، ضریب انبساط حرارتی، چگالی و غیره می باشند. برای ایجاد تلفیقهایی خاص از این خواص مختلف، انواع کامپوزیتها طراحی و تولید شده اند. کامپوزیتهایی که در آب بند مکانیکی استفاده می شوند باید دارای قابلیت روانکاری، مقاومت به سایش، ضریب انبساط حرارتی کم، سختی، استحکام بالا و مقاومت به خوردگی بالا باشند[1].
2- مطالعات مروری
2-1- فرآیند آلیاژ سازی مکانیکی
در این فرآیند اجزاء سازنده پودر کامپوزیتی با همدیگر در یک مدت زمان مشخص، آسیاب می شوند تا به صورت همگن در آیند . در طی این فرآیند اندازه ذرات مخلوط شده در اثر پهن شدن و شکستن کاهش می یابد. نیروهای برشی و فشاری که در اثر برخورد گلوله ها به پودر وارد می شود، باعث آگلومره شدن ذرات می گردد. زمان آسیاب می بایست تا حد امکان کوتاه در نظر گرفته شود تا اندازه ذرات بیش از حد کاهش نیابد. از این رو در آسیاب هایی با انرژی بالا معمولاً زمان آسیاب کمتر از 1 ساعت است. در نتیجه پودرهای کامپوزیتی تولید شده از این طریق، اندازه ای تقریباً برابر اندازه ذرات اولیه خواهند داشت.
روش آلیاژ سازی مکانیکی اولین بار توسط Benjamin و همکارانش در اواخر دهه 1960 معرفی شد. آنها این روش را به منظور تولید سوپر آلیاژهای پایه نیکلی استحکام یافته با ذرات اکسیدی (ODS) بکار بردند. روش آلیـــاژســازی مکانیکی تا مدتها تنها به منظور تهیه پودر آلیاژهای ODS مورد استفاده قرار می گرفت . تا اینکه در اوایل دهه 1980 مشخص گردید که روش آلیاژسازی مکانیکی می تواند برای ایجاد ساختارهای آمورف نیز استفاده گردد. پس از این کشف روش آلیاژسازی مکانیکی می تواند به عنوان روشی که در حالت جامد امکان ساخت مواد و آلیاژهای مختلف را فراهم می ساخت، مورد توجه بسیار زیاد محققین و مهندسین مواد قرار گرفت و زمینه های تحقیقاتی جدیدی را در پیش روی آنان باز کرد. روش آلیاژسازی مکانیکی با تسریع کینتیک بسیاری از واکنش های شیمیایی و تغییر حالت های متالورژیکی، وقوع آنها را در دمای محیط امکان پذیر می سازد؛ در نتیجه با این روش بسیاری از مواد و ساختارها در حالت جامد قابل تولید می باشند. تجهیزات ساده، عدم نیاز به درجه حرارت های بالا و انجام عملیات تولید تنها در طی یک مرحله، از ویژگیهای روش آلیاژسازی مکانیکی است که می تواند تولید بسیاری از مواد و آلیاژها را با کمک این فرآیند، مقرون به صرفه تر از روش های متداول سازد. به علاوه محصول نهایی در روش آلیاژسازی مکانیکی ساختاری ریز لا یکنواختی آسیاب ها پر انرژی نظیر آسیاب های گلوله ای سیاره ای ، آسیاب های گلوله ای ارتعاشی ، آسیاب های گلوله ای یا میله ای غلتشی ، آسیاب های گلوله ای شافتی و آسیاب مغناطیسی قابل استفاده در این روش هستند. تفاوت این آسیاب ها عمدتاً در ظرفیت، راندمان و امکانــات اضـــافی آنها برای گرم یا خنک کردن محفظه است.
1- مقدمه
TiB-Ti2-3-1- کامپوزیت
SiC
TiB-Ti
SiC
TiB-Ti
SiC
TiB-Ti
سایش پین روی دیسک TiB-Ti
2- مطالعات مروری
2-2- کامپوزیتها
2-3- کامپوزیتهای تحت بررسی برای کاربرد در آب بند های مکانیکی
3-2-3-1- نحوه انجام آزمون روانکاری
3-2-4- بررسی سختی آب بندهای مکانیکی
4- یافته ها
4-1- خواص متالورژیکی آب بند مکانیکی کاربید سیلیسیم
4-1-1- فاز شناسی، آنالیز شیمیایی و بررسی ساختار میکروسکوپی
4-1-2- سختی سنجی
4-1-3- زبری سنجی
4-2- نمونه برید تیتانیم-تیتانیم
4-2-1- فاز شناسی، آنالیز شیمیایی و بررسی ساختار میکروسکوپی
4-2-2- سختی سنجی
4-3 - بررسی آب بند ها پس از عملکرد در پمپ
4-3-1- بررسی سطوح
4-3-2- آنالیز شیمیایی نمونه ها پس از کار در پمپ
4-3-3- فاز شناسی
6- نتایج
7- پیشنهادات
شامل 42 صفحه فایل word
مقدمه ای بر کامپوزیت های زمینه فلزی MMC
20 صفحه در قالب word
فهرست مطالب :
اصول طراحی و تعیین یک کامپوزیت.. 2
انواع کامپوزیت ها بر اساس زمینه. 2
کامپوزیت های زمینه سرامیکی.. 3
کامپوزیت های تقویت شده با الیاف.. 3
کامپوزیت های تقویت شده لایه ای.. 4
کامپوزیت های تقویت شده با ذرات.. 4
تاریخچه تولید کامپوزیت های زمینه فلزی.. 4
سیستم های کامپوزیتی زمینه فلزی (MMC System) 5
مواد زمینه ( Matrix Materials ) 5
نقش مواد مورد استفاده در زمینه. 6
مقدمه تعریف عمومی
مخلوط دو یا چند ماده با ترکیب و خواص معین بطوریکه در مجموعه سیستم هر کدام با مشخصات فیزیکی و مکانیکی خاص خود ظاهر می شوند.
مهمترین اختلاف بین آلیاژ ها(مواد تک سازه ) و کامپوزیت ها(مواد چند سازه ) از همین ویژگی حاصل می شود. دلیل استفاده از کامپوزیت ها ، برتری خواص مواد کامپوزیت نسبت به خواص اجزاء آن بطور مجزا می باشد.
اصول طراحی و تعیین یک کامپوزیت
١) باید مصنوعی و ساختگی باشد.
٢) باید ترکیبی باشد از حداقل دو ماده مجزای شیمیایی با یک فصل مشترک واضح که ترکیبات را جدا می کند.
٣) مواد مجزایی که کامپوزیت را شکل می دهند باید بطور سه بعدی ترکیب شوند.
٤) باید برای دستیابی به خواصی که توسط هیچ یک از ترکیبات خاص بدست نمی آید، تولید شود.
انواع کامپوزیت ها بر اساس زمینه
١) فلزی (Metal Matrix Composite)
٢) غیر فلزی
٢ -١ پلیمری (Polymer Matrix Composite)
٢-٢ سرامیکی (Ceramic Matrix Composite)
کامپوزیت های زمینه فلزی
MMCها از یک زمینه فلزی نرم و افزودنی استحکام بخش (معمولاً ماده سرامیکی ) جهت تأمین استحکام وسفتی مناسب تشکیل شده اند.
کامپوزیت های زمینه فلزی در مقایسه با زمینه پلیمری ، استحکام ، سختی و سفتی بالاتری دارند.
استحکام به شکست آنها بالاتر از سایر مواد کامپوزیتی می باشد.
دمای کاربردی آنها در مقایسه با کامپوزیت های زمینه پلیمری فوق العاده بالاتر است .
کامپوزیت های زمینه پلیمری
قابلیت تولید توسط اکثر روش های تولید، چگالی پایین ، خواص مکانیکی خوب شیمیایی
دو نوع مواد پلیمری در کامپوزیت ها بکار می روند که عبارتند از مواد ترمو پلاستیک و ترموست
جهت تولید PMC ها از روش های فشاری ، تزریقی ، اکستروژن استفاده می شود.
معروف ترین آنها پلی اتیلن ، پلی استارین ،پلی کروکلن و... می باشند.
کامپوزیت های زمینه سرامیکی
سرامیک ها مواد خیلی سخت و تردی هستند که ترکیبی از یک یا چند فلز با غیر فلزاتی نظیر اکسیژن ، کربن ، نیتروژن یا بور
نقاط ذوب بسیار بالا، استحکام فشاری فوق العاده عالی ، مقاومت خوردگی بسیار بالا
تقسیم بندی بر اساس ساختمان تقویت کننده
الیافی لایه ای ذره ای
کامپوزیت های تقویت شده با الیاف
کامپوزیت های تقویت شده با الیاف را از جهت نظم قرار گرفتن می توان به زیر گروه هایی تقسیم کرد.
الیاف می تواند در یک ، دو یا سه بعد قرار داده شوند که در دو حالت اول ماده ای با خواص جهت یافته در یک یا دو بعد بدست می آید و در آخر ماده ای ایزوتروپ حاصل می شود.
همچنین الیاف می تواند از انواع
پیوسته (با نسبت l/d بالا) یا
ناپیوسته (با نسبت l/d پایین ) باشند.
کامپوزیت های تقویت شده لایه ای
این کامپوزیت ها شامل لایه های مختلفی از دو یا چند ماده متفاوت مانند فلز، پلیمر، کربن یا سرامیک می باشند که به تناوب روی هم چیده شده و با روش های خاصی به هم متصل می شوند.
گروه کامپوزیت های لایه ای بسیاری از مواد پیشرفته و گران قیمت مورد مصرف در صنایع هوایی ، فضایی و نظامی را در بر می گیرند.
کامپوزیت های تقویت شده با ذرات
کامپوزیت های تقویت شده با ذرات از تنوع گسترده ای برخوردارند.
متداول ترین نوع آنها کامپوزیت های فلز-سرامیک می باشند که در آنها فلز یا سرامیک هرکدام می توانند زمینه یا ذرات تقویت کننده را تشکیل دهند و بر حسب مورد کامپوزیت های زمینه فلزی یا زمینه سرامیکی را ایجاد خواهند کرد.
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
کامپوزیت ها و حل مشکل خوردگی