zahra mohammadi
عضو جدید
[FONT=times new roman, times, serif]در مقالات مختلف راجع به مواد نانوساختار ، چگالی نسبی نمونه بین 70 تا 90./. است . تخلخل هم تاثیر زیادی روی مدول الاستیک و دیگر خواص مکانیکی دارد. بنابراین دانستن چگالی و تعداد حفره ها در آزمایش های خواص مکانیکی نمونه ها مهم است .[/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]در مواد نانوساختار معمولاً 3 نوع تخلخل از نظر اندازه وجود دارد :[/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]1- نرخ رساندن اتم ها به منطقه فوق اشباع که کندانس شدن در آنجا صورت می گیرد .[/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]2- حفرات با اندازه متوسط در محل تلاقی 3 دانه مجاور هم اندازه این حفرات به اندازه ی ده ها جای خالی شبکه است .[/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]3- حفرات بزرگ که مربوط به دم وجود دانه ها در مواد نانوساختار است .[/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]با توجه به این دسته بندی ، تخلخل های نوع دو و سه نقش اصلی را در کاهش چگالی مواد نانوساختار دارند. میزان این دو نوع تخلخل وابستگی شدیدی به دمای فشرده سازی و سینترینگ مواد نانوساختار دارد . با افزایش دمای فشرده سازی ، در صد تخلخل های موجود در ماده کاهش یافته و بنابراین چگالی افزایش می یابد . ساختار مرز دانه در مواد نانوساختار به خاطر حضور حفرات و تخلخل ها معمولاً در حالت غیر تعادلی و ناپایدار است . اگر ماده نانوساختار با استفاده ازروش های تغییر شکل پلاستیکی شدید تولید شده باشد ، حاوی تعداد زیادی نابجایی در نزدیکی مرز دانه هاست . شبیه سازی های انجام شده در تغییر شکل نیکل نانوساختار نشان می دهد که بازیابی مرزدانه به وسیله عملیاتی مثل آنیل ، منجر به کاهش پلاستسیته و افزایش استحکام ماده نانوساختار می شود . این در حالی است که د رمواد با اندازه دانه ی بزرگتر عکس این مطلب اتفاق می افتد ، چون دانه ها در این نوع مواد به حالت تعادلی نزدیک تر هستند . [/FONT]
http://www.www.www.iran-eng.ir/mhtml:file://C:\Users\ARYA\Desktop\نانو مواد_خواص,تولید,کاربرد -1.mht!x-usc:http://roshd.ir/roshd/Portals/0/0and1/olympiad/physics/BreakTime/Bt-ph-084-2.gif
[FONT=times new roman, times, serif]الف – خستگی مواد نانوساختار [/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]همانگونه که ملاحظه شد با کاهش اندازه ی دانه ها به طور کلی استحکام ماده افزایش می یابد . این امر می تواند باعث افزایش حد تحمل خستگی ماده نیز شود . عمر خستگی مواد در بیشتر موارد توسط جوانه زنی ترک در سطح آزاد ماده تعیین می شود . کوچک شدن اندازه دانه ها سبب کاهش میزان پستی و بلندی های اتمی روی سطح ماده شده و سبب تشکیل سطح آزاد صاف تری در ماده می گردد . بنابراین انتظار می رود با کوچکتر شدن اندازه ی دانه ها عمر خستگی و حد تحمل ماده بهبود یابد .البته این امر بیشتر در مورد خستگی با سیکل زیاد صادق است . هرچه اندازه ی دانه کوچکتر شود ، رشد ترک درون ماده کندتر خواهد بود چرا که با کوچک شدن اندازه دانه ها ، مرزدانه ها افزایش یافته و مسیرهای منحرف کننده ترک درون ماده افزایش یافتته و رشد طولی ترک به تاخیر می افتد . [/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]مطالعات نشان می دهد که مدول الاستیک یا مدول یانگ فلزات نانوساختار کسر کوچکی از مدول الاستیک مواد با اندازه دانه بزرگتر است . محققین گزارش داده اند که مدول یانگ نمونه سربی با اندازه دانه 8 نانومتر حدود 88 گیگاپاسکال است . ( این مقدار برای اندازه دانه ی بزرگ حدود 123 گیگا پاسکال است ) . البته در برخی مقالات نیز اشاره شده است که خواص الاستیک با کوچک شدن اندازه دانه مواد تغییر زیادی نمی کند . نتایج مطالعات مختلف روی مدول یانگ مواد نانوساختار نشان می دهد که تخلخل های با ابعاد نانومتری فاکتور مهمی در کاهش مقادیر مدول است . بحث در مورد علت این امر بسیار زیاد است اما گفته می شود که این تخلخل ها همانند ترک هایی درون ماده عمل کرده و مدول الاستیک را کاهش می دهند . [/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]در انتهای این بخش و به منظور مقایسه ، برخی از خواص مکانیکی نیکل نانوساختار و نیکل معمولی در جدول (3-1) خلاصه شده است . [/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]در مواد نانوساختار معمولاً 3 نوع تخلخل از نظر اندازه وجود دارد :[/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]1- نرخ رساندن اتم ها به منطقه فوق اشباع که کندانس شدن در آنجا صورت می گیرد .[/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]2- حفرات با اندازه متوسط در محل تلاقی 3 دانه مجاور هم اندازه این حفرات به اندازه ی ده ها جای خالی شبکه است .[/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]3- حفرات بزرگ که مربوط به دم وجود دانه ها در مواد نانوساختار است .[/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]با توجه به این دسته بندی ، تخلخل های نوع دو و سه نقش اصلی را در کاهش چگالی مواد نانوساختار دارند. میزان این دو نوع تخلخل وابستگی شدیدی به دمای فشرده سازی و سینترینگ مواد نانوساختار دارد . با افزایش دمای فشرده سازی ، در صد تخلخل های موجود در ماده کاهش یافته و بنابراین چگالی افزایش می یابد . ساختار مرز دانه در مواد نانوساختار به خاطر حضور حفرات و تخلخل ها معمولاً در حالت غیر تعادلی و ناپایدار است . اگر ماده نانوساختار با استفاده ازروش های تغییر شکل پلاستیکی شدید تولید شده باشد ، حاوی تعداد زیادی نابجایی در نزدیکی مرز دانه هاست . شبیه سازی های انجام شده در تغییر شکل نیکل نانوساختار نشان می دهد که بازیابی مرزدانه به وسیله عملیاتی مثل آنیل ، منجر به کاهش پلاستسیته و افزایش استحکام ماده نانوساختار می شود . این در حالی است که د رمواد با اندازه دانه ی بزرگتر عکس این مطلب اتفاق می افتد ، چون دانه ها در این نوع مواد به حالت تعادلی نزدیک تر هستند . [/FONT]
http://www.www.www.iran-eng.ir/mhtml:file://C:\Users\ARYA\Desktop\نانو مواد_خواص,تولید,کاربرد -1.mht!x-usc:http://roshd.ir/roshd/Portals/0/0and1/olympiad/physics/BreakTime/Bt-ph-084-2.gif
[FONT=times new roman, times, serif]الف – خستگی مواد نانوساختار [/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]همانگونه که ملاحظه شد با کاهش اندازه ی دانه ها به طور کلی استحکام ماده افزایش می یابد . این امر می تواند باعث افزایش حد تحمل خستگی ماده نیز شود . عمر خستگی مواد در بیشتر موارد توسط جوانه زنی ترک در سطح آزاد ماده تعیین می شود . کوچک شدن اندازه دانه ها سبب کاهش میزان پستی و بلندی های اتمی روی سطح ماده شده و سبب تشکیل سطح آزاد صاف تری در ماده می گردد . بنابراین انتظار می رود با کوچکتر شدن اندازه ی دانه ها عمر خستگی و حد تحمل ماده بهبود یابد .البته این امر بیشتر در مورد خستگی با سیکل زیاد صادق است . هرچه اندازه ی دانه کوچکتر شود ، رشد ترک درون ماده کندتر خواهد بود چرا که با کوچک شدن اندازه دانه ها ، مرزدانه ها افزایش یافته و مسیرهای منحرف کننده ترک درون ماده افزایش یافتته و رشد طولی ترک به تاخیر می افتد . [/FONT]
http://www.www.www.iran-eng.ir/mhtml:file://C:\Users\ARYA\Desktop\نانو مواد_خواص,تولید,کاربرد -1.mht!http://www.tech.plym.ac.uk/sme/interactive_resources/tutorials/FailureAnalysis/Images/Fractography/Fracture_ridges.JPG
[FONT=times new roman, times, serif]ب- خواص الاستیک فلزات نانوساختار [/FONT][FONT=times new roman, times, serif]مطالعات نشان می دهد که مدول الاستیک یا مدول یانگ فلزات نانوساختار کسر کوچکی از مدول الاستیک مواد با اندازه دانه بزرگتر است . محققین گزارش داده اند که مدول یانگ نمونه سربی با اندازه دانه 8 نانومتر حدود 88 گیگاپاسکال است . ( این مقدار برای اندازه دانه ی بزرگ حدود 123 گیگا پاسکال است ) . البته در برخی مقالات نیز اشاره شده است که خواص الاستیک با کوچک شدن اندازه دانه مواد تغییر زیادی نمی کند . نتایج مطالعات مختلف روی مدول یانگ مواد نانوساختار نشان می دهد که تخلخل های با ابعاد نانومتری فاکتور مهمی در کاهش مقادیر مدول است . بحث در مورد علت این امر بسیار زیاد است اما گفته می شود که این تخلخل ها همانند ترک هایی درون ماده عمل کرده و مدول الاستیک را کاهش می دهند . [/FONT]
[FONT=times new roman, times, serif]در انتهای این بخش و به منظور مقایسه ، برخی از خواص مکانیکی نیکل نانوساختار و نیکل معمولی در جدول (3-1) خلاصه شده است . [/FONT]
http://www.www.www.iran-eng.ir/mhtml:file://C:\Users\ARYA\Desktop\نانو مواد_خواص,تولید,کاربرد -1.mht!http://www.nanoclub.ir/contents/nanotube01/01.jpg
