تحقیق در مورد پوشش های سرامیکی ونسوز 36 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 36 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

پوشش های سرامیکی ونسوز

پوششهای سرامیکی شامل شیشه ها یا بدون اضافه کردن ترکیبات دیر گداز می باشند . پوشش های دمای بالا برپایه اکسیدها ، کاربید ها ، سیلیس ها ، بوریدها ، یا نیتریدها ، سرمتیها ومواد معدنی دیگر می باشند .

پوشش های سرامیکی که بر روی فلزات به کار می روند آنها را در برابر اکسیداسیون وخوردگی در دمای اتاق ودماهای بالا محافظت می کنند . پوشش های ویژه برای کاربردهای خاص توسعه یافته اند با مقاومت به سایش مقاومت شیمیایی . قدرت انعکاس بالا ومقاومت الکتریکی وجلوگیری از نفوذ هیدروژن ، فلزات پوشش کاری شده ، با سرامیک در کاربردهایی مانند قطعات کوره ، تجهیزات عملیات حرارتی تجهیزات فرایندهای شیمیایی ، مبدلهای حرارتی ، قطعات موتورهای جت ، و نازلهای موتور موشک وقطعات نیروگاههای هسته ای استفاده می شوند .

فاکتورهای انتخاب :

چندین فاکتور در انتخاب پوششهای سرامیکی باید مورد توجه قرار گیرد .

محیطی که فلز پوشش کاری شده در آن کار می کند .

مکانیزمی که پوشش عمل محافظت دردمای بالا را انجام می دهد .

سازگاری پوشش با فلز پایه

روش اعمال پوشش

کنترل کیفی پوشش

توانایی تعمیر پوشش

محیط کاری پوشش ممکن است شامل دامنه گسترده ای ازشرایط مختلف باشد عمر وعملکرد مورد انتظار پوشش ممکن است ازچندثانیه تا چند صدساعت متغیر باشد . محیط ممکن است در معرض اتمسفر گازی با وسیکوزته های متفاوت باشد . قطعاتی که از آلیاژهای دمای بالا ساخته شده اند ممکن است در معرض تنش های خیلی بالا باشند ویا ممکن است به عنوان قطعات محافظ دربرابر گرما ویا سیم پیچ کوره ها به کارروند که تنها نیروی اعمالی وزن قطعه می باشند . نرخ گرم وسرد کردن ممکن است تدریجی و یا سریع باشد وممکن است شامل یک یاچندین چرخه حرارتی باشد . برای هر محیط کاری ویژه پوشش انتخابی باید فلز را در برابر اکسیداسیون وتاثیر برداشت .

هیدروژن با جلوگیری یا به حداقل رساندن نفوذ اکسیژن ،نیتروژن وهیدروژن ازاتمسفر بواسطه پوشش به فلز پایه محافظت کند .

مکانیزم های محافظت

پوشش های سرامیکی بوسیله در مکانیزم فلز را دردماهای بالامحافظت می کنند . یک نوع از پوشش به عنوان یک پایدار اکسیدی روی سطح فلز به کار می رود که از تماس فلز با اتمسفر جلوگیری می کند ویا آن را به تاخیر می اندازد . نوع دیگری از پوشش های فلزی ترکیبات بین فلزی هستند که لایه نازک اکسیدی روی سطح تشکیل می دهند ترکیب بین فلزی ها به گونه ای است که یک ترکیب بهینه عناصر فلزی برای تشکیل لایه محافظ پایدار بر روی سطح ایجادمی کند واگراین لایه شکسته شود دوباره می تواند ایجاد گردد .

بنا براین این نوع پوشش ها وابسته به تشکیل ومحافظت لایه اکسیدی برای محافظت فلز پا یه میبا شد.

سازگاری شیمیایی ومکانیکی :

سازگاری شیمیایی پوششهای سرامیکی با فلز پایه مهم می باشد .

بویژه موقعی که پوشش ها بر روی فلزات دیر گداز وآلیاژهای پایه نیکل برای کار در دماهای بالا به کار می رود . پوششهای اکسیدی به اصطلاح پایدار مانند آلومینا در صورت وجود برخی فلزات دیر گداز مانند نیوبیم وتا نتالم در دماهای بالا 1370C0 پایدار نیستند همچنین آلومینا با فلزاتی مانند تیتانیم وزیر کونیم واکنش می دهد وویژگی های محافظتی پوشش از بین خواهد رفت .

پوشش همچنین باید سازگاری مکانیکی با فلز زیرین داشته باشد تا اینکه تنشهای مکانیکی ناخواسته درهر دو ایجاد نشود .

زیرا پوشش های خیلی پایدار دردماهای پایین ترد هستند ضریب انبساط حرارتی پوشش و فلز پایه نباید اختلاف زیاد داشته باشد. اگر چه ضریب انبساط حرارتی پوشش بایدمقداری کوچکتر ازفلز پایه باشد تا اینکه پوشش دردماهای پایین تحت فشار باشد . اختلاف ضریب انبساط حرارتی برای قطعاتی که درمعرض چرخه های حرارتی هستند باید بیشتر باشد سیستم باید به گونه ای طراحی شود که اختلاف ضریب ها پوشش را درتمامی دماها درحالت فشار قرار دهد.

اگر پوشش در دماهای پایین تحت کشش باشد ترک خواهد خورد برعکس اگر تحت فشارهای خیلی زیاد باشد پوسته ای می شود . تاثیر پوشش بر روی عمر خستگی ودمای انتقال تردی مواد کامپوزیتی باید همچنین مورد توجه باشد . به طور عموم پوشش از فلز پایه ترد تر می باشد وترک برروی پوشش موقعی که فلز پایه درحال کار می باشد تشکیل می شود بنابراین موجب کاهش انعطاف پذیری دردمای پایین وعمر خستگی می شود .

- روشهای کاربرد

روش به کار گیری پوشش ها بوسیله نوع آنها ، نوع فلزی که باید پوشش داده شود . وسایز وشکل قطعه محدود می شود اغلب فرایند های پوشش کاری شامل عملیات حرارتی برای تعدیل پیوند ها و آب بندی می شود اتمسفری که برای اسپری وعملیات حرارتی به کار می رود . باید دقیقا کنترل شود تااز افت خواص فلز پایه جلوگیری شود .

کنترل کیفیت پوشش

این مهم است اطمینان داشته باشیم که پوشش قابلیت محافظت از فلز را دارد اندازه گیری محافظت ونظارت چشمی دوروش برای تعیین کیفیت پوشش می باشند . اگرچه این روشها برای پوشش های اشکال پیچیده ومجراهای داخلی که دیدن و رسیدن آنها مشکل می باشد نمی

دانلودتحقیق درباره ی بررسی امکانپذیری استفاده از بوشینگهای پلیمری به جای سرامیکی در ترانسفورماتور

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 21

مقاله درباره بوشینگهای پلیمری به جای سرامیکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

بوشینگهای پلیمری به جای سرامیکی

بررسی امکانپذیری استفاده از بوشینگهای پلیمری به جای سرامیکی

برای مدت طولانی استفاده از مواد سرامیکی به عنوان عایق در صنعت‌برق رایج بود ولی اشکالاتی که بر اثر کاربرد این مواد بوجود می‌آمد محققان را بر آن داشت تا به فکر استفاده از موادی جایگزین برآیند. استفاده از عایق‌های پلیمری یکی از انتخا‌ب‌هایی بودکه در این راستا مطرح شد و با توسعه تکنولوژی پلیمر و تولید پلیمرهای مهندسی با خواص مطلوب، توجه محققان بیشتر به این سمت معطوف شد. استفاده از پلیمر به عنوان عایق در صنعت‌برق نه تنها خواص الکتریکی مورد نیاز را تامین می‌کند بلکه نقاط ضعف سرامیک را نیز برطرف می‌کند.

در این مقاله ضمن اشاره به معایب عایق‌های سرامیکی که در نتیجه سال‌ها استفاده از آنها درصنعت‌برق بدان پی‌برده شده است و طرح دلایل تمایل به جایگزینی آنها با عایق‌های پلیمری در سال‌های اخیر،‌نتایج امکان‌سنجی فنی و اقتصادی صورت گرفته در خصوص جایگزینی بوشینگ‌های سرامیکی ترانسفورماتورها با انواع پلیمری آنها و تعیین و اولویت‌بندی جایگزین‌های مناسب برای این کار با در نظر گرفتن شرایط کاربری و مسائل اقتصادی ارایه شده است.

یک فرآورده سرامیکی، از گل که مخلوطی از آب و خاک است ساخته شده، در هوا خشک و درحرارت سخت شده است.کلمه سرامیک از کلمه یونانی Keramos که خود ریشه سانسکریت دارد و به معنی خاک رس پخته شده است، گرفته شده است. بنابراین چنانچه این مفهوم از کلمه سرامیک، مدنظر باشد می‌‌توان معادل فارسی «رسینه» را برای آن پیشنهاد کرد.

عایق‌های چینی متداول‌ترین نوع عایق‌های الکتریکی هستند، چرا که دارای مقاومت الکتریکی ونیز استحکام زیادی بوده و قیمت اولیه مناسبی دارند. به طور کلی این مواد در فرکانس‌های کم و در کلیه ولتاژها (اعم از ولتاژ‌های پایین یا بالا) کاربرد دارند. برای مدتهای طولانی، سرامیک تنها ماده مورد استفاده برای کاربردهای عایقی بوده است با این حال این ماده در عمل نارسایی‌هایی از جمله موارد زیر را از خود نشان می‌دهد:

- بسیار شکننده است

- اتصال قطعات فلزی به آن شکل است

- دقت ابعادی آن کم است که این امر باعث ایجاد مشکلات حادی در طراحی و شکل‌دهی قطعات سرامیکی است.

بعد از سال 1945 و با ظهور مواد پلیمری در بازارهای تجاری،تمایل به استفاده از مواد پلیمری برای ساخت عایق‌های الکتریکی افزایش یافت. علت این امر تولید رزین اپوکسی با نام آرالدیت بود که باعث شد تا قطعات عایقی ارزان و کوچک با دقت ابعادی بالا وسهولت در فرآیند ساخت تولید شوند. به موازات ساخت پلیمرهای جدید، استفاده از انواع مختلف پلیمر برای ساخت قطعات عایقی افزایش یافت به طوری که در حال حاضر شرکت‌های مختلفی در دنیا اقدام به ساخت بوشینگ و مقره‌های پلیمری از انواع مختلف می‌کنند.

البته در اینجا لازم به ذکر است که عایق‌های سرامیکی هنوز هم در مقایسه با عایق‌های پلیمری مزیت‌هایی به شرح زیر دارند:

1- از نظر قیمت ارزان‌تر از عایق‌های پلیمری هستند.

2- روش تولید انبوه آن آسان است.

3- مواد اولیه مورد نیاز جهت تولید عایق‌های سرامیکی در داخل کشور به وفور یافت می‌شود.

4- تجهیزات و ماشین‌آلات کارگاهی آن بسیار ارزان است.

شرح مقاله

گرچه عایق‌های سرامیکی خواص الکتریکی مطلوبی دارند ولی نقاط ضعف آنها باعث شد تا عایق‌های دیگری جایگزین این نوع عایق‌ها شوند. در ادامه به ذکر این نقاط ضعف و مزایای استفاده از عایق‌های پلیمری ومقایسه بین این دو نوع عایق پرداخته می‌شود. همچنین نتایج حاصل از بررسی صورت گرفته جهت انتخاب بهترین نوع عایق پلیمری از جنبه‌های فنی و اقتصادی، جهت جایگزینی با بوشینگ‌های سرامیکی ترانسفورماتورها ارایه خواهد شد.

معایب عایق‌های سرامیکی

معایب مکانیکی

معایب مکانیکی عایق‌های سرامیکی عبارتند از:

- پارگی عایق یا ستون عایق به علت نیروی قابل ملاحظه بیش از مقدار مجاز و قابل قبول. هنگامی که نیروی وارد بر زنجیر عایق از طرف هادی بطور قابل ملاحظه‌ای افزایش یابد، موجبات شکستگی زنجیر عایق و انهدام آن را فراهم می‌سازد.

- با توجه به این که عمدتاً عایق‌بندی در ایستگاه‌های توزیع و انتقال نیرو با عایق‌های سرامیکی است و با توجه به تعداد زیاد این عایق‌ها در هر ایستگاه ونیز وزن زیاد آنها، وزن ستون عایق‌ها افزایش می‌یابد که این امر باعث افزایش حجم و وزن اسکلت فلزی و فونداسیون مربوطه می‌شود.

- ضربه‌پذیری کم‌عایق. این موضوع موجب می‌شود که در اثر کوچکترین ضربه- به جهت شکل خاص هندسی آن – توزیع تنش در همه نقاط عایق یکسان نباشد و با توجه به استحکام ناچیز سرامیک در مقابل نیروهای دینامیکی، موجب شکستن و یا ترک برداشتن عایق شود.

- با توجه به وزن بالای ستون عایق‌های سرامیکی، نصب آن بسیار مشکل است و نیاز به جرثقیل دارد و به همین دلیل زمان و هزینه مونتاژ و نصب آن بالا می‌رود.

- با توجه به استحکام ناچیز عایق‌های سرامیکی در موقع حمل و نقل، احتیاط‌های لازم جهت نصب باید بسیار وسیع و دقیق صورت گیرد تا ضربه‌ای به این عایق‌ها وارد نشود. زیرا این عایق‌ها ممکن است در

تحقیق در مورد آلیاژهای سرامیکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 10 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

آلیاژهای تجارتی و سرامیکها

لازم است که گفته شود بیشتر آلیاژهای تجارتی در قسمتهای ساده تر نمودارهای فازی واقع است. مثلا 99 درصد آلیاژهای برنج در ناحیه تک فازی واقعند.

همچنین برنزهای متداول کمتر از 10% قلع دارند و در سیستم cu -sn(14-9) از نظر تجارتی به ناحیه هایی که ظاهر پیچیده تری دارند توجه چندانی نمی شوند.

در فصل 11 به آلیاژهایی مانند 0 Al- 10mg, 90 mg -10Al,95 Al-5Cu 9 توجه خاصی مبذول می شود زیرا هرکدام از آنها درد های تک فازی هستند ولی در حین سرد شدن از منحنی حد حلالیت می گذرد.

با کنترل کردن سرعتی که فاز دوم جدا می شود می توان استحکام آلیاژ را تا حدود زیادی افزایش داد و این از نظر مهندس بسیار با ارزش است.

سیستم A1-S1 اساس تصفیه نیمه ها و مواد مربوطه را از نظر تجارتی فراهم می سازد. در دو بخش بعد ، الیاژهای ( اهن- کربن ) با جزئیات آنها مورد مطالعه قرار می گیرند. زیرا اولا در هر تمدن صنعتی فولاد بزرگترین آلیاژ است .

و ثانیا فولادها را بعنوان نخستین نمونه برای عملیات حرارتی می توان بکار برد. کنترل ساختمان میکروسکوپی و در نتیجه خواص آلیاژها از طریق عملیات حرارتی با کاربرد نمودارهای فازی میسر است.

در مورد سرامیکها نیز نمودارهای فازی بهمان اندازه مهم است . با وجود این در این کتاب فقط سه نمودار سرامیکی بحث و بررسی خواهد شد.

اولین نمودار مربوط به سرامیکهایی است که اساس آنها خاک رس است . خاکهای رس با کیفیت بهتر بعد از عمل تقریبا شامل 40Al2O3-60SiO2 هستند.

نمودار Fe-O تغییرات بدون نسبت وزنی را برای Fe-O که در فصلهای قبلی بحث شد نشان می دهد.

نمودار Feo-mgo نشان می دهد که محلول جامد Mgo ,FeO پایین تر از دمای حد جامد ، با هر ترکیبی وجود دارد و با سیستمCu-Ni که شامل مواد فلزی است قابل مقایسه می باشند.

- سیستم " آهن – کربن "

فولاد ( STELL) که نخستین آلیاژ آهن و کربن است می تواند اکثر واکنشها و ساختمانهای میکروسکوپی متداول بمنظور تغییر خواص مواد را در برگرفته و توصیف نماید.

همچنین آلیاژهای آهن و کربن بعنوان اساسی ترین مواد مهندسی ساختمان بکار می روند.

قابلیت تغییر فولادها بعنوان مواد مهندسی را از فولادهای متنوع بسیاری که تولید شده اند می توان دریافت. از یک طرف فولادهای بسیار نرم برای کاربردهایی چون سپر اتومبیل و صفحه اجاق وجود دارد و از طرف دیگر فولادهایی سخت و سفت برای تیغه های مولد بکار می روند.

بعضی فولادها باید مقاومت زیادی در برابر خوردگی داشته باشند. برخی فولادها که در مبدلهای الکتریکی بکار می روند باید مشخصات مغناطیسی معینی دارا بوده تا در هر ثانیه چندین بار و با اتلاف کمی انرژی ، مغناطیسی و غیر مغناطیسی بشوند و برخی دیگر کاملا غیر مغناطیسی باشند. تا در مواردی چون ساعتهای مچی بکار آیند.

نمودارهای فازی برای توضیح هریک از خواص فوق می توانند مورد استفاده قرار گیرند.

وضع ساختمانی آهن خالص در دمای محیط آهن یا فریت نامیده می شود. فریت یا خلوص تجارتی کاملا نرم و انعطاف پذیر بوده و دارای استحکام کششی کمتر از 45000 ( 310) می باشد.

فریت در دمای پایین تر از 170 ماده ای آهنربایی است.

ساختمان فریت مکعب مرکز دارا است بهمین دلیل فضاهای بین اتمی اش کوچک بوده و کاملا کروی نیستند و نمی توانند حتی اتم کروی و کوچک کربن را براحتی در خود جای دهند.

اتم کربن کوچک تر از آن است که محلول جامد جانشینی تشکیل دهد و بزرگتر از آن است که به آسانی محلول جامد بین نشینی بوجود آورد.

بنابراین حلالیت کربن در فریت بسیار کم است.

ساختمان مکعب با وجود مرکز دار اهن " آستنیت یا آهن " نامیده می شود و آهن خالص با چنین ساختمانی بین 912 و 394 پایدار است .

مقایسه سیستم خواص مکانیکی آستنیت و فریت آسان نیست زیرا این مقایسه باید در دمای مختلف انجام گیرد.

به طور کلی در دماهایی که آستنیت پایدار است ، نرم و انعطاف پذیر بوده و بنابراین برای عملیات شکل دادن مناسب می باشد.

لذا بیشتر عملیات آهنگری و نورد در 100 یا بالاتر انجام می شود که آهن ساختمان داشته باشد. آشتنیت در هیچ دمایی آهنربایی نیست.

در ساختمان مکعب با وجوه مرکز دار آهن فضاهای بین اتمی بزرگتری نسبت به فریت وجود دارد .

ولی حتی در این حالت نیز حفره های ساختمان به اندازه کافی بزرگ نیستند که تعداد زیادی اتمهای کربن را بین خود جای دهند و بدین طریق وجود کربن تغییر زیادی در ساختمان آهن بوجود می اورد.

در نتیجه تمام حفره ها نمی توانند در یک زمان پر شوند و حداکثر حلالیت فقط 11/2% کربن است.

بنا به تعریف ، فولادها کمتر از 2/1% کربن دارند. و بنابراین تمام این مقدار در دمای بالا در آستنیت حل می شود.