خوش آمد گویی www.Pro3.ir

نانو ساختارها


نانو ساختارها

تعداد صفحات26صفحه قیمت : رایگان معرفی به دوستان
مقدمه
مواد نانوساختار، مواد توده اي پلي كريستالي هستند كه اندازة دانه آن ها بين 1 تا 100 نانومتر است. به نوعي مي توان گفت نانوذرات، اجزاي تشكيل دهندة برخي از مواد نانوساختار هستند. همانطور كه اشاره شد، به علت نسبت سطح به حجم زياد نانوذرات، تمايل اين مواد به آگلومره يا كلوخه شدن و واكنش با محيط اطراف بسيار زياد است. بسياري از خواص منحصر به فرد مواد نانو كه در ادامه بحث خواهد شد، بخاطر نسبت سطح به حجم زياد نانوذرات و يا مقدار زياد مرز دانه ها در مواد نانوساختار نسبت به مواد معمولي است. در يك ماده نانوساختار تعداد زيادي از اتم ها (بيش از 49% اتم ها)، در مرز دانه ها قرار دارند.
همانگونه كه در شكل (1) ملاحظه مي شود، اتم هاي درون دانه هاي ماده، آرايش ساختاري و منظمي دارند حال آنكه اتم هاي موجود در مرز دانه ها داراي فواصل اتمي متفاوتي بوده و بي نظم هستند. بنابراين در مواد نانوساختار درصد حجمي مرز دانة بالايي وجود دارد كه ساختار غير تعادلي و ناپايدار دارند. در اين جا به بررسي خواص، توليد و كاربرد فلزات و سراميك هاي نانوساختار پرداخته شده است، منظور از مواد نانوساختار در اين فصل همان فلزات و آلياژها و سراميك هاي نانوساختار مي باشد.
خواص مواد نانوساختار
در بررسي خواص مواد نانوساختار مشكلات زيادي از جمله عدم امكان تهيه نمونة مطلوب، وجود تخلخل و ميكروترك، تنش هاي داخلي شديد، وجود ناخالصي ها و گازهاي حبس شده و نيز عدم امكان ارزيابي برخي كميت ها نظير اندازه گيري كرنش به دليل كوچك بودن نمونه ها وجود دارد. وجود چنين مشكلاتي باعث شده تا داده هاي آزمايشگاهي براي اين گروه از مواد محدود باشد.
نفوذ در مواد نانوساختار
همانگونه كه ذكر شد، مواد نانوساختار داراي درصد حجمي بالائي از مرز دانه هستند. اين امر باعث مي شود كه انتقال اتمي و نفوذ در مواد نانوساختار از آنچه در مواد تك كريستال و يا مواد با دانه هاي بزرگ تر اتفاق مي افتد، سريع تر باشد چرا كه در جامدات نانوساختار، فصل مشترك دانه ها مسيرهاي بيشتري براي نفوذ اتم ها فراهم مي كنند. به عبارت ديگر وجود اين فصل مشترك هاي بين دانه اي باعث مي شود كه تقريباً در همة دماها نفوذ از طريق مرز دانه ها، مكانيزم غالب باشد. اين در حالي است كه در مواد پلي كريستال معمولي در دماهاي بيش از نصف نقطه ذوب، نفوذ از داخل دانه ها (نفوذ حجمي)، مكانيزم غالب در نفوذ است.
افزايش ضريب نفوذ در مواد نانوساختار سبب تغيير برخي خواص مواد به شرح زير مي شود:
افزايش حد حلاليت در حالت جامد؛ به عنوان مثال حد حلاليت بيسموت در مس معممولي حدود 4-10 درصد اتمي است، در حالي كه اين مقدار براي مس نانوساختار حدود 4 درصد اتمي است.
تشكيل تركيبات بين فلزي در دماهاي بسيار كمتر. د واقع چون سرعت نفوذ عناصر درهم افزايش يافته، تشكيل چنين تركيبات بين فلزي سريع تر و در دماهاي كمتري نسبت به حالت معمولي رخ خواهد داد.

91 بار دانلود دانلود
قیمت : رایگان


مشابه ها

نظر کاربران


ارسال پیام
 
  
 
 
کد را وارد کنید