تبلیغات
مجموعه مطالب مهندسی مواد و متالورژی
قالب وب سایت
مجموعه مطالب مهندسی مواد و متالورژی
رشته مهندسی مواد، عاملی برای پیشرفت کشور عزیزمان ایران 
مدیر وب سایت
نظر سنجی
چه مطالبی مفیدتر است؟






لینک های مفید
...
[ یکشنبه 28 تیر 1394 ] [ 10:34 ق.ظ ] [ امید اشکانی ]
معرفی کامل فلز آلومینیوم

نامگذاری

در ایالات متحده آمریکا و کانادا برخلاف سایر کشورها به «آلومینیُم»، «آلومینُم» می‌گویند. هر دو تلفظ از واژه لاتین Lumen به معنی «نور» گرفته شده‌است. پیش از جداسازی فلز آلومینیم، اکسید آن آلومین نامید می‌شد. هامفری دیوی که موفق نشده بود از آلومین، آلومینیم تهیه کند، گفت که می‌خواهد نام این فلز را «آلومیم» بگذارد. ولی بعداً آن را به «آلومینم» تغییر داد تا با آلومین مطابقت داشته باشد. با این حال واژهٔ آلومینیم کاربرد عمومی پیدا کرد، زیرا نام بسیاری از عنصرهای فلزی به «یُم» ختم می‌شود.

تاریخچه کشف آلومینیوم

فردریک وهلر" بطور کلی به آلومینیوم خالص اعتقاد داشت. اما این فلز دو سال پیشتر به‌وسیله «هانس کریستین ارستد» شیمیدان و فیزیکدان دانمارکی بدست آمد. در روم و یونان باستان این فلز را به‌عنوان ثابت کننده رنگ در رنگرزی و نیز به‌عنوان بند آورنده خون در زخمها بکار می‌بردند و هنوز هم به‌عنوان داروی بند آورنده خون مورد استفاده‌است. در سال ۱۷۶۱، «گویتون دموروو» پیشنهاد کرد تا alum را آلومین (alumin) بنامند.

پیدایش و منابع

اگر چه Al، یک عنصر فراوان در پوسته زمین است(۱۸٪)، این عنصر در حالت آزاد خود بسیار نادر است و زمانی یک فلز گرانبها و ارزشمندتر از طلا به حساب می‌آمد. بنابراین، به‌عنوان فلزی صنعتی اخیرأ مورد توجه قرار گرفته و در مقیاسهای تجاری تنها بیش از ۱۰۰ سال است که مورد استفاده‌است. در ابتدا که این فلز کشف شد، جدا کردن آن از سنگها بسیار مشکل بود و چون کل آلومینیوم زمین بصورت ترکیب بود، مشکل‌ترین فلز از نظر تهیه به شمار می‌آمد.

آلومینیوم برای مدتی از طلا با ارزش‌تر بود، اما بعد از ابداع یک روش آسان برای استخراج آن در سال ۱۸۸۹، قیمت آن رو به کاهش گذاشت و سقوط کرد. تهیه مجدد این فلز از قطعات اسقاط (از طریق بازیافت) تبدیل به بخش مهمی از صنعت آلومینیوم شد. بازیافت آلومینیوم موضوع تازه‌ای نیست، بلکه از قرن نوزدهم یک روش رایج برای این کار وجود داشت. با اینهمه تا اواخر دهه ۶۰ این یک کار کم منفعت بود تا زمانیکه بازیافت قوطیهای آلومینیومی آشامیدنیها بالاخره بازیافت این فلز را مورد توجه قرار داد. منابع بازیافت آلومینیوم عبارت‌اند از: اتومبیلها، پنجره‌ها، درها، لوازم منزل، کانتینرها و سایر محصولات.

معرفی

آلومینیوم، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای علامت Al و عدد اتمی ۱۳ می‌باشد. آلومینیوم که عنصری نقره‌ای و انعطاف‌پذیر است، عمدتأ به صورت سنگ معدن بوکسیت یافت می‌شود و از نظر مقاومتی که در برابر اکسیداسیون دارد، همچنین وزن و قدرت آن، قابل توجه‌است. آلومینیوم در صنعت برای تولید میلیونها محصول مختلف بکار می‌رود و در جهان اقتصاد، عنصر بسیار مهمی است.

اجزای سازه‌هایی که از آلومینیوم ساخته می‌شوند، در صنعت هوانوردی و سایر مراحل حمل و نقل بسیار مهم هستند. همچنین در سازه‌هایی که در آنها وزن پایداری و مقاومت لازم هستند، وجود این عنصر اهمیت زیادی دارد.

96.gif



ادامه مطلب

طبقه بندی: فلزات غیر آهنی،
برچسب ها: معرفی کامل فلز آلومینیوم، فلزات غیر آهنی،
دنبالک ها: بانک اطلاعات مهندسی مواد و متالورژی،
[ یکشنبه 28 تیر 1394 ] [ 10:23 ق.ظ ] [ امید اشکانی ]
مراحل تولید آهن در کوره

از بالای کوره بلند ، کانه یا کانی آهن ، کک و سنگ آهک را که "گداز آور" یا "بار کوره" نیز می‌نامند، وارد می‌کنند و از پایین کوره نیز جریان شدیدی از هوای گرم می‌دهند. این هوای گرم گاهی با اکسیژن تقویت می‌شود. هوای ورودی با کک یا همان کربن ، ترکیب شده ، به کربن منوکسید کاهیده می‌شود و مقدار قابل ملاحظه‌ای گرما آزاد می‌کند. در این مرحله دمای کوره بالاترین مقدار یعنی حدود 1500ċ را دارد.




بار کوره که در حال نزول است به تدریج گرم می‌شود. نخست رطوبت آن گرفته و سپس کانی آهن بطور جزئی توسط کربن منوکسید کاهیده می‌شود. در قسمت داغتر کوره ، کاهش کانی آهن به آهن فلزی ، تکمیل می‌شود و سنگ آهک نیز CO2 از دست می‌دهد و با ناخالصیهای موجود در کانی آهن (که بطور عمده سیلیسیم دی‌اکسید است) ترکیب شده ، سرباره مذاب تولید می‌شود. آهن مذاب و سرباره مذاب با یکدیگر مخلوط نمی‌شوند و در ته کوره دو لایه جداگانه تشکیل می‌شوند.


واکنشهای این مراحل عبارتند از:




در ناحیه پایینتری از کوره که داغتر است به کاهیده می شود:



در داغترین ناحیه کاهش به آهن فلزی صورت می گیرد:

نقش سرباره

لازم به ذکر است که سرباره مذاب عمدتا کلسیم سیلیکات است و بوسیله اثر نمایی گدازآور بر روی هرزه سنگ تولید می‌شود. این سرباره بر روی آهن مذاب شناور است و به این ترتیب فلز را از اکسید شدن بوسیله هوای ورودی حفظ می‌کند.

نقش مقدار زیاد کک در کوره

واکنشهای کاهش اکسیدهای آهن برگشت پذیرند و کاهش کامل فقط وقتی صورت می‌گیرد که دی‌اکسید کربن حاصل را از بین ببریم. این کار توسط کاهش آن با مقدار زیاد کک صورت می‌گیرد.

گاز خروجی از بالای کوره

گازی که از بالای کوره خارج می‌شود، بطور عمده از منواکسید کربن و نیتروژن موجود در هوای دمیده شده ، تشکیل می‌شود. این مخلوط گازی داغ را با هوا ترکیب می‌کنند تا منواکسید کربن آن بسوزد و محصولات این احتراق را که گرمای بیشتری دارد از درون دستگاه تبادل گرما عبور می‌دهند و به کمک آن هوای ورودی را گرم می‌کنند.

جایگزین هوا در بعضی از کوره‌ها

در بعضی کوره‌ها به جای هوا از اکسیژن نسبتا خالص استفاده می‌کنند. در این مورد ، ابعاد کوره کوچکتر و دمای آن قدری زیادتر است و مونواکسید کربن حاصل نسبت به مخلوط نیتروژن و مونواکسید کربن ، سوخت بهتری است.



طبقه بندی: کوره های ریخته گری،
برچسب ها: مراحل تولید آهن در کوره،
دنبالک ها: بانک اطلاعات مهندسی مواد و متالورژِی صنعتی،
[ شنبه 27 تیر 1394 ] [ 01:37 ب.ظ ] [ امید اشکانی ]
ساختار سرامیک ها (Ceramic Structures)

ساختار سرامیک ها (Ceramic Structures) بر اساس نحوه چیدمان یون ها در کنار یکدیگر، استوار است. در بلور های یونی نحوه قرار گیری یون ها به شکلی است که نیرو های جاذبه حداکثر و نیرو های دافعه حداقل باشند. پنج قانون عمومی وجود دارد که ساختار های بلوری را تفسیر می کنند. این قوانین پنج گانه، قوانین پائولینگ نام دارند.

قانون اول پائولینگ: در هر ساختار، یک چند وجهی آنیونی در اطراف هر کاتیون ایجاد می شود. عدد هماهنگی یا همسایگی هر کاتیون، برابر با تعداد آنیون های احاطه کننده آن است و توسط نسبت شعاع آنیون به کاتیون مشخص می شود. اگر شعاع آنیون از یک مقدار مشخص بیشتر باشد، کاتیون مرکزی نمی تواند در تماس با تمام آنیون ها قرار بگیرد. بنابراین باید نسبت مشخصی بین شعاع آنیون و کاتیون وجود داشته باشد. از دیدگاه هندسی این ساختار ها می توانند با عدد همسایگی کمتر نیز تشکیل شوند ولی پایدارترین ساختار، همیشه بیشترین عدد همسایگی را دارد. در جدول روبرو، ارتباط عدد همسایگی با نسبت شعاع کاتیون و آنیون مشاهد می شود.


عدد همسایگی

آرایش یون ها در

اطراف یون مرکزی

محدوده نسبت شعاع

کاتیون به آنیون

ساختار

3

گوشه های مثلث

0.155≤

عدد همسایگی 3

4

گوشه های چهاروجهی

0.225≤

عدد همسایگی 4

6

گوشه های هشت وجهی

0.414≤

عدد همسایگی 6

8

گوشه های مکعب

0.732≤

عدد همسایگی 8



قانون دوم پائولینگ: این قانون مبنای ارزیابی خنثی بودن الکتریکی در ساختار است. قدرت پیوند کاتیون به آنیون برابر است با حاصل تقسیم ظرفیت کاتیون بر عدد همسایگی آن. دراین حالت تفاوتی میان آنیون های متفاوت وجود ندارد. این قانون بیان می کند که در یک ساختار پایدار قدرت کل پیوند هایی که از کاتیون به یک آنیون می رسد باید برابر با ظرفیت آنیون باشد.

قانون سوم پائولینگ: این قانون نحوه اتصال چند وجهی های دربرگیرنده کاتیون ها را بیان می کند. در یک ساختار پایدار، چند وجهی ها تمایل دارند که از گوشه ها به یکدیگر متصل شوند.

قانون چهارم پائولینگ: چند وجهی هایی که کاتیون مرکزی آن ها عدد همسایگی کوچک تر و ظرفیت بیشتر دارد، تمایل دارند تا از طریق به اشتراک گذاشتن گوشه ها به یکدیگر متصل شوند.

قانون پنجم پائولینگ: تعداد اجزاء مختلف در یک ساختار تمایل دارد که کم باشد. واحدهای تکرار شونده در ساختار تمایل دارند که با یکدیگر مشابه باشند، زیرا هر اتم در یک ساختار در یک محیط خاص بیشترین میزان پایداری را دارد.

در ادامه به معروف ترین ساختار های سرامیکی که بر قوانین پائولینگ استوار هستند اشاره می شود.



ساختار بسیاری از هالیدها و اکسیدها مشابه با ساختار نمک طعام است. در نمک طعام، آنیون ها به صورت ساختار مکعبی با وجوه مرکز پر (FCC) چیده  شده و کاتیون ها تمام موقعیت های اکتاهدرال یا هشت وجهی را اشغال می کنند. در این ساختار عدد همسایگی کاتیون ها و آنیون ها برابر با 6 است. مثال هایی از موادی که در ساختار نمک طعام متبلور می شوند، عبارتند از:

NaCl, KCl, LiF, KBr, MgO, CaO, SrO, BaO, CdO, VO, MnO, FeO, CoO, NiO

این ساختار علیرغم چیدمان FCC برای آنیون ها، فشرده نیست. در فلزات با ساختار FCC، عدد همسایگی برابر با 12 است. بنابراین فشردگی ساختار نمک طعام نسبت به فشردگی ساختار FCC، کمتر است.


در ساختار بلند روی یا اسفالریت، آنیون ها به صورت مکعبی فشرده قرار گرفته اند و کاتیون ها نیمی از مواضع چهار وجهی را پر کرده اند. کاتیون های این ساختار کوچکتر از آن هستند که در مکان های هشت وجهی پایدار باشند، بنابراین در مواضع چهاروجهی قرار می گیرند. عدد همسایگی در این ساختار برابر با 4 است.

مثال هایی از موادی که در ساختار بلند روی متبلور می شوند:

الماس، کاربید سیلیسیوم، نیترید بور


آرایش کاتیون ها به صورت مکعبی با وجوه مرکز دار بوده و آنیون ها در مواضع تتراهدرال قرار می گیرند. از ویژگی های قابل توجه این ساختار، وجود یک حفره بزرگ در مرکز سلول واحد است. ThO2، TeO2 و UO2 چنین ساختاری دارند. تعداد زیاد مواضع خالی به UO2 اجازه می دهد که به عنوان یک سوخت هسته ای منحصر به فرد مورد استفاده قرار گیرد که در آن محصولات جوش هسته ای در مواضع شبکه ای خالی قرار می گیرند و بنابراین مشکلات کمتری را ایجاد می کنند.




طبقه بندی: ساختار سرامیک ها (Ceramic Structures)، سرامیک ها،
برچسب ها: ساختار سرامیک ها (Ceramic Structures)،
دنبالک ها: بانک اطلاعات مهندسی مواد و متالورژی،
[ چهارشنبه 24 تیر 1394 ] [ 12:20 ب.ظ ] [ امید اشکانی ]
.: Web Site Theme by Engineer Omid Ashkani :.

تعداد کل صفحات : 3 :: 1 2 3

درباره وب سایت


با سلام.

به وب سایت بانک اطلاعات مهندسی مواد و متالورژی خوش آمدید. در این وب سایت سعی داریم تا بهترین مطالب را برای شما قرار دهم.

شما در این وب سایت می توانید از به روز ترین مطالب علم مواد و مهندسی متالورژی بهره مند شوید.

امیدوارم مطالب جمع آوری شده مفید واقع شود.

در نهایت لازم می دانیم ، ذکر کنیم ، مطالب این وب سایت کاملا تابع قوانین جمهوری اسلامی ایران است.

استفاده از مطالب این وب سایت تنها با ذکر منبع و نام نویسنده مجاز است که این امر، بسیار مهم است نه تنها در استفاده از مطالب این وب سایت بلکه در تمامی موارد ذکر مراجع بسیار پر اهمیت است.

با تشکر

موضوعات
آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بروز رسانی :

  • آریس مت
  • میهن بلاگ
  • بک لینک
  • از قدیم تا کنون