metallurgydata متالورژی دیتا

متالورژی،نانو،ریخته گری،مدلسازی،جوشکاری،فرج،متالوگرافی،بیومتریال،ایمنی صنعتی،استخراج،عملیات حرارتی،فلزات،مهندسی مواد،خوردگی،دیرگداز

metallurgydata متالورژی دیتا

متالورژی،نانو،ریخته گری،مدلسازی،جوشکاری،فرج،متالوگرافی،بیومتریال،ایمنی صنعتی،استخراج،عملیات حرارتی،فلزات،مهندسی مواد،خوردگی،دیرگداز

metallurgydata       متالورژی دیتا

به لطف خدا،metallurgydata کاملترین و پر بازدیدترین(آمار حقیقی و قابل باز دید)مرجع اطلاعات مواد و متالورژی با بیش از 1300 عنوان ،شامل هزاران متن،کتاب،تصویر،فیلم تخصصی در خدمت شما می باشد.پاسخ به سئوالات و مشاوره رایگان با تجربه20 سال تحقیق و مطالعه در شاخه های مختلف متالورژی.

آماده معرفی طرح ها و واحدهای صنعتی موفق و نو آور بصورت ویدئو و متن در این مجموعه هستیم.

http://kiau.ac.ir/~majidghafouri
09356139741:tel
ghfori@gmail.com
با عرض تقدیر و تشکر از توجه و راهنمایی کلیه علاقمندان
با ctrl+f موضوعات خود را در متالورژی دیتا پیدا کنید

پیامرسان تلگرام: metallurgydata@

بارکد شناسایی آدرس متالورژی
بایگانی

metallurgydata@


مجید غفوری
 

فناوری پرینت سه‌بعدی این بار برای تولید یک نوع فولاد ضد زنگ کم کربن به کمک صنعت آمده است. تولید این فولاد می‌تواند جهش بزرگی در صنایع هوافضا، خط لوله‌های نفتی، جوشکاری و ... به شمار برود.
تولید فولاد ضد زنگ می‌تواند جهش بزرگی در صنایع هوافضا، خط لوله‌های نفتی، جوشکاری به شمار برود.پژوهشگرها می‌گویند توانایی پرینت سه‌بعدی فولاد ضد زنگ کم کربن درجه‌ی دریایی (316L) می‌تواند معنای زیادی برای صنایعی مثل هوافضا، خودرو و نفت و گاز داشته باشد.
فولاد ضد زنگ با عنوان «درجه‌ دریایی» به خاطر  عملکرد در محیط‌های خورنده و چکش‌خواری بالا (توانایی خم شدن و انعطاف تحت فشار زیاد) ارزشمند است و همین ویژگی‌ها آن را به اولویت خط لوله‌های نفتی، جوشکاری، لوازم آشپزخانه، تجیهزات شیمیایی، واحدهای پزشکی، موتورخانه‌ها و انبارهای ضایعات هسته‌ای تبدیل می‌کند. با این حال، روش‌های معمولی افزایش استحکام  این گروه از فولادهای ضد‌ زنگ معمولا با هزینه‌ی از بین رفتن چکش‌خواری همراه است.
پژوهشگرهای آزمایشگاه ملی لاورنس لیمور با همکاری آزمایشگاه ملی آمِس، دانشگاه فناوری جورجیا و دانشگاه ایالتی اورِگان، به پیشرفت‌هایی در پرینت سه‌بعدی یکی از متداول‌ترین شکل‌های فولاد ضد زنگ درجه‌ی دریایی، موسوم به نوع کم‌کربن 316L دست یافته‌اند که ترکیبی غیر موازی از ویژگی‌های چکش‌خواری و استحکام بالا برای یک آلیاژ کامل ارائه می‌کند. این پژوهش به‌صورت‌ آنلاین در مجله‌ی Natural Materials تاریخ  ۳۰ اکتبر در دسترس است.
به گفته‌ی دانشمند و مؤلف ارشد مواد LLNL، موریس وانگ:
برای دستیابی به مؤلفه‌های پرینت سودمند و مفید، ویژگی‌های این مواد باید حداقل مشابه موادی باشند که در متالورژی سنتی ساخته می‌شوند. ما با فولاد ضد زنگ 316L قادر به پرینت سه‌بعدی مؤلفه‌های واقعی در آزمایشگاه خواهیم بود و عملکرد این ماده بهتر از موادی است که در روش سنتی ساخته شده‌اند. این یک جهش بزرگ است که فرآیند تولید را بسیار جذاب می‌سازد و یک شکاف بزرگ را در این صنعت پر می‌کند.
به گفته‌ی وانگ این روش می‌تواند دریچه‌هایی به سمت پرینت سه‌بعدی گسترده‌ی سازه‌های فولادی ضد زنگ به‌ویژه در زمینه‌ی هوافضا، خودرو و نفت و گاز باز کند. در این صنایع برای مقاومت در محیط‌های خشن و ناملایم، نیاز به مواد محکم و سخت وجود دارد.
برای دستیابی به این هدف و فرا رفتن از نیازهای عملکردی لازم برای فولاد ضد زنگ 316L، محققان در درجه‌ی اول باید یکی از مشکلات اصلی را حل کنند که پتانسیل پرینت سه‌بعدی فلزهای باکیفیت را کاهش می‌دهد. منافذی که در طول گداخت (یا جوش) لیزری پودرهای فلزی ایجاد می‌شوند می‌توانند به شکست و تجزیه‌ی آسان‌تر بخش‌ها کمک کنند. پژوهشگرها این مشکل را با فرآیند بهینه‌سازی چگالی حل کرده‌اند که شامل آزمایش‌ها و مدل‌سازی کامپیوتری است و در این روش، میکروسازه‌ی اصلی مواد را تغییر می‌دهند.
به گفته‌ی وانگ:
این میکروسازه، محدودیت مبادله‌ی چکش‌خواری- استحکام سنتی را می‌شکند؛ اگر  فولاد محکم‌تر بخواهید، چکش‌خواری آن را از دست می‌دهید. در روش سنتی، داشتن هر دو میسر نیست؛ اما در پرینت سه‌بعدی، می‌توانید این محدودیت را از بین ببرید.
پژوهشگرها با استفاده از دو  دستگاه جوش متفاوت پودر لیزری ، برای تست مکانیکی به پرینت صفحات فولادی ضد زنگ 316L پرداختند. به گفته‌ی محققان، روش جوش لیزری منجر به تولید سازه‌های سلول‌مانند سلسله‌مراتبی شد که می‌توان برای تغییر ویژگی‌های مکانیکی به تنظیم آن‌ها پرداخت. به‌گفته‌ی دانشمند LLNL، آلکس هامزا ، سرپرست تولید مؤلفه‌های تولید جمعی:
کلید این کار اجرای کل دستورالعمل‌ها و نظارت بر ویژگی‌های به‌دست‌آمده است. وقتی به روش افزایشی به تولید 316L می‌پردازید، یک سازه‌ی زبر جالب به دست می‌آید که مشابه یک پنجره‌ی شیشه‌‌کاری منقوش است. این بافت‌ها زیاد کوچک نیستند؛ اما به نظر می‌رسد سازه‌های سلولی و نواقص دیگر داخل بافت‌ها که معمولا در فرآیند جوش دیده می‌شوند، این ویژگی‌ها را کنترل می‌کنند. البته ما هنوز در عمل محصولی بهتر از تولید سنتی نساخته‌ایم.
توماس وویسن، پژوهشگر دوره‌ی فوق دکترای LLNL، از سال ۲۰۱۶ به آزمایش ویژگی‌های گسترده‌ی فلزهای پرینت سه‌بعدی پرداخته است. او معتقد است این پژوهش می‌تواند دیدگاه‌های جدیدی در رابطه با رابطه‌ی ویژگی ساختار مواد تولید‌شده به روش افزایشی ارائه کند. به‌ باور وویسون:
تغییر شکل فلزها بر اساس حرکت نواقص در مقیاس نانو و تأثیر متقابل آن‌ها در میکروسازه کنترل می‌شود. در نتیجه این سازه‌ی سلولی مثل یک فیلتر عمل می‌کند و اجازه‌ی حرکت آزادانه به نواقص می‌دهد و به این ترتیب چکش‌خواری لازم را فراهم می‌کند؛ این در حالی است که از نواقص منجر به افت استحکام، جلوگیری می‌کند. مشاهده‌ی این مکانیزم‌ها و درک پیچیدگی آن‌ها، روش‌های جدید کنترل ویژگی‌های مکانیکی مواد پرینت سه‌بعدی را در اختیارمان می‌گذارد.
به‌گفته‌ی وانگ، این پروژه حاصل سال‌ها شبیه‌سازی، مدلسازی و آزمایش است که برای درک ارتباط بین ویژگی‌های مکانیکی و میکروسازه صورت گرفته است. او این فولاد ضد زنگ را سیستم «ماده‌ی جایگزین» نامیده که برای انواع فلزها قابل استفاده است.
هدف نهایی، پیاده‌سازی محاسبات با عملکرد بالا به منظور ارزیابی و پیش‌بینی عملکرد آینده‌ی فولاد ضد زنگ است که از مدل‌ها برای کنترل میکروسازه‌ی اصلی و کشف روش ساخت فولادهای باکیفیت، از جمله فولادهای مقاوم در برابر فرسایش استفاده می‌کند. پژوهشگرها در ادامه به بررسی کاربرد یک استراتژی مشابه با آلیاژ‌های سبک‌وزن می‌پردازند که شکننده‌تر هستند و بیشتر در معرض خرابی قرار می‌گیرند.
این پروژه با صرف سال‌ها زمان و همکاری سازمان‌ها و نهادهای مختلف اجرا شد. آزمایشگاه آمِس که از تجزیه‌ی اشعه‌ی ایکس برای درک عملکرد مواد استفاده کرد؛ جورجیا تک که برای درک استحکام و چکش‌خواری بالا به اجرای مدلسازی پرداخت و اورِگان استیت که تحلیل ترکیب و ویژگی را اجرا کرد.

مجید غفوری
 

 

ساخت نانوکامپوزیت اسفنجی آلژینات سدیم/اکسید گرافن/پلی وینیل الکل به عنوان یک زخم پوش موثر

Nanocomposite sponges of sodium alginate/graphene oxide/polyvinyl alcohol as potential wound dressing: In vitro and in vivo evaluation

 

گرچه پوست می تواند در برابر هجوم عوامل بیماری زا مقاومت داشته باشد، اما به راحتی آسیب می بیند. آسیب پوست موجب می شود که عوامل بیماری زا، از محل آسیب دیدگی موجب عفونت شده و از درمان آن جلوگیری کنند. زخم پوش مناسب باید غیرسمی و زیست تخریب پذیر باشد و بتواند از عفونت باکتریایی و از دست رفتن اضافی آب جلوگیری کند تا رطوبت کافی را فراهم کند و محیط زخم را تمیز حفظ کند. در فرایند درمان زخم، عفونت باکتریایی جدی ترین مساله ای است که از ترمیم زخم جلوگیری می کند. آنتی بیوتیک ها به صورت گسترده به کار می روند تا بیماری های مرتبط با عفونت را درمان کنند. با این وجود، استفاده از سیستم های آنتی بیوتیک می تواند یک واکنش سمی را ایجاد کند. استفاده از سیستم های دارورسانی برای تحویل هوشمند آنتی بیوتیک ها در درمان زخم می تواند اثرات جانبی سمی را کاهش دهد. طبق بررسی ها و گزارش ها، روند به این صورت است که سیستم های زخم پوشی توسعه یابند که برای درمان زخم های مزمن به کار روند تا مشکلات احتمالی اشاره شده جلوگیری شود. این سیستم ها بایستی چندین ویژگی مهم را به صورت همزمان در اختیار داشته باشند که شامل جذب و واجذب کنترل شدۀ آب، استحکام مکانیکی، و زیست سازگاری می شود.

در مقاله ای که در مجله معتبر Composites Part B منتشر شده است و با بازخورد خوبی نیز مواجه بوده است، محققین یک زخم پوش با انعطاف پذیری بالا، خواص مکانیکی عالی، و تخلخل بالا ساخته اند که عملکرد بسیار خوبی داشته است. به این منظور، نانوکامپوزیت چند جزئی شامل آلژینات سدیم/اکسید گرافن/پلی وینی الکل از طریق فرایند فریز-ذوب کردن سیکلی و قالب گیری خشک شده با انجماد، ساخته شده شد. بررسی ها بر این نانوکامپوزیت ها نشان داد که غلظت ۱ درصد وزنی گرافن موجب می شود که یک ساختار شبکه ای به هم پیوسته و متخلخل به صورت همگن ساخته شود که جذب آب عالی، تنفس پذیری خوب، و خواص مکانیکی خوبی را ایجاد کرد. تست های همولیز نشان داد که اسفنج های ساخته شده اثر تخریبی بر روی خون نداشتند. علاوه بر آن مشخص شد که اکسید گرافن موجود در این نانوکامپوزیت می تواند رشد سلولی را تسهیل کند و در نهایت، زیست سازگاری مناسبی نیز ایجاد کردند و نهایتا عملکرد بسیار خوبی در درمان زخم داشتند و می توانند به عنوان گزینه محتملی برای کاربردهای مرتبط با زخم پوشی و درمان زخم ها به کار روند.

روش تولید این نانوکامپوزیت ها به صورت شماتیک در شکل ۱ نشان داده شده است. به صورت خلاصه، محلول های دارای ۱۰ درصد PVA و ۲ درصد SA در آب دیونیزه ساخته شدند و مقادیر متفاوت اکسید گرافن به این محلول ها اضافه شد. این ترکیب ها همزده شده و تحت سونیک به مدت ۳۰ دقیقه قرار گرفتند تا اکسید گرافن به صورت همگن حل شود. سپس، محلول های حاصل در به مدت ۲۰ ساعت در ۲۰- درجه فریز شدند و در دمای اتاق به مدت ۴ ساعت قرار گرفتند تا اسفنج ساخته شود. شکل ۲ (a)، تصاویر اسفنج های ساخته شده قبل و بعد از جذب آب را نشان می دهد و نرخ تورم آن ها نیز در شکل ۲b نشان داده شده است. شکل ۳ a، خواص ضدباکتریایی این نمونه ها نسبت به E. coli and S. aureus را نشان می دهد و شکل ۳b قطر ناحیه جلوگیری از باکتری برای این نمونه ها را مشخص می کند. شکل ۴ نیز درمان زخم ها بر روی این نمونه ها در مدت زمان های مختلف را به نمایش می گذارد.

به طور کلی، به راحتی می توان نانوکامپوزیت های مختلف را سنتز کرد و با روش های مختلف، خواص آن ها را اصلاح نمود. اما، با دانستن کاربردهای احتمالی این نانوکامپوزیت ها، می توان طیف کاربرد مواد سنتز شده را افزایش داد و محصولاتی با کاربرد نهایی را روانۀ بازار کرد. برای انجام این کار، بایستی لیستی از کاربردهای محتمل ساختارهای مختلف تهیه شود و با همکاری های بین رشته ای، عملکرد نانوساختارها در زمینه های مختلف را بررسی نمود. زمینه بایوتکنولوژی (زیست فناوری) و زخم پوش ها نیز بسیار مهم است و با کمی تلاش و توجه بیشتر، می توان زخم پوش های بسیار موثر را با عملکرد بسیار عالی تولید نمود و علاوه بر رسیدن به ارزش افزوده، به سلامتی جامعه کمک کرد و پتانسیل دانشی را به محصولات ملموس تبدیل نمود.

مجید غفوری
 

چسب های واشرساز یا آب بندی فلنج ها (Gasketing or Gasket Maker):

گسکت (Gasket) یا واشر آب بندی، یک درزگیر مکانیکی است ­که در فضای خالی بین دو اتصالی که تحت فشار هوا یا مایع هستند قرار­ می گیرد تا از نشتی سیال جلوگیری به عمل آورده و به اصطلاح آب­ بندی نماید. گسکت ­ها به‌ طور معمول از مواد تختی همانند ورق های فلزی، لاستیکی، پلاستیکی، گرافیتی، آزبستی و غیره ساخته می شوند. گسکت ها باید مقاوم در مقابل سیال و مناسب برای دما و فشار کاری آن باشند. 

چسب های واشرساز (Gasketing or Gasket maker) می توانند به عنوان جایگزین گسکت یا واشرهای آب بندی پیش ساخته استفاده شوند. این چسب ها برای آب بندی فلنج ها و محل مونتاژ دو سطح بر روی هم مورد استفاده قرار می گیرند و پس از اعمال در محل آب بندی، تشکیل واشر را می دهند. چسب های واشرساز می توانند برای آب بندی قسمت های مختلف خودرو از قبیل سر سیلندر، گیربکس، دیفرانسیل، پمپ آب، اگزوز، کارتل روغن، پوشش اکسل، ترموستات، محفظه تسمه تایم و فلنج پمپ روغن و همچنین آب بندی قسمت های مختلف تجهیزات و ماشین الات سنگین، آب بندی پمپ ها، بویلرها، کوره ها، سیستم های گرمایشی، دودکش های دما بالا، دریچه های کنترل و … کاربرد داشته باشند.

چسب های واشرساز معمولاً در دو نوع چسب های بی هوازی یا آناروبیک (Anaerobic) و چسب های هوازی سیلیکونی RTV   (ولکانیزه شونده در دمای اتاق یا Room Temperature Vulcanizing silicone) وجود دارند. چسب های واشرساز بی هوازی یا آناروبیک در غیاب اکسیژن سخت می شوند و برای سطوح مونتاژی فلز به فلز صلب (rigid) که جابجایی اتفاق نمی افتد، در گپ های کوچک (معمولاً کمتر از 0.25 میلی متر) استفاده می شوند. در حالی که چسب های سیلیکونی در مجاورت با رطوبت هوا و دمای اتاق سخت شده و به لاستیک سیلیکونی منعطف تبدیل می شوند. این چسب ها برای سطوح مونتاژی انطاف پذیر (flexible) که جابجایی و حرکت هم دارند، می تواند استفاده شود. همچنین با این نوع واشرسازها، گپ های بزرگ تری را می توان آب بندی نمود. هر دو نوع چسب های واشرساز تک جزئی هستند. برای استفاده از این چسب ها، حتماً باید دیتاشیت و دستورالعمل سازنده مورد توجه قرار بگیرد.

برای استفاده از واشرسازها، محل آب بندی باید از هر گونه آلودگی مثل روغن و گرد و خاک و باقیمانده گسکت های قبلی کاملاً تمیز شود. اگر سطوح از مواد غیر فعال مثل استیل های زنگ نزن، آلومینیوم، نیکل، پلاستیک و غیره است، قبل از استفاده از چسب های آناروبیک، از اسپری های فعال کننده سطح روی آن ها اسپری می کنند. در ادامه، چسب واشرساز بر روی یکی از سطوح مطابق شکل های زیر اعمال شده و سپس قطعات بر روی هم مونتاژ می شوند.

مجید غفوری