پایان نامه آلیاژهای حافظه دار (پایان نامه مهندسی مکانیک)

پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی
عنوان کامل: آلیاژهای حافظه دار
دسته: مکانیک
فرمت فایل: فایل Word ورد 2007 یا 2003 (Docx یا Doc) قابل ویرایش
تعداد صفحات پروژه: 69
______________________________________________________
مقدمه
آلیاژهای حافظه دار عنوان گروهی از آلیاژها می باشد که خواص متمایز و برتری نسبت به سایر آلیاژها دارند. عکس العمل شدید این مواد نسبت به برخی پارامترهای ترمودینامیکی و مکانیکی و قابلیت بازگشت به شکل اولیه در اثر اعمال پارامترهای مذکور به گونه ای است که رفتار موجودات زنده را تداعی می نماید. وقتی یک آلیاژ معمولی تحت بار خارجی بیش از حد الاستیک قرار می گیرد تغییر شکل می دهد. این نوع تغییر شکل بعد از حذف بار باقی می ماند. آلیاژهای حافظه دار، منجمله نیکل – تیتانیم و مس – روی – آلومینیم، رفتار متفاوتی از خود ارائه می نمایند. در دمای پائین یک نمونه حافظه دار می تواند تغییر شکل پلاستیک چند درصدی را تحمل کند و سپس به صورت کامل به شکل اولیه در دمای بالا برگردد و این تنها با افزایش دمای نمونه ممکن است. این فرآیند اولین بار در سال 1938 مشاهده شد و برای مدت زمانی طولانی در حد کنجکاوی آزمایشگاهی باقی ماند. در سال 1963 کشف حافظه داری شکل در آلیاژ نیکل – تیتانیم با درصد اتمی مساوی (50-50%) نظر دانشمندان و محققین را جلب نمود. از آن پس آلیاژهای حافظه دار به صورت قابل ملاحظه ای توسعه یافتند و کشف مزایای اساسی و علمی آنها هر روز افزایش یافت. خواص ترمومکانیکی استثنایی آلیاژهای حافظه دار عامل کاربردهای بسیار مهمی در زمینه مهندسی پزشکی شده است. فوق الاستیسیته اجازه می دهد تا تغییر فرمهای الاستیک بسیار زیاد، وابسته به تغییرات کم تنش، به وقوع بپیوندد و اثر حافظه داری شکل فرآیند فعال سازی ابزار و سیستمها را به صورت بسیار ساده، با تماس حرارت بدن انسان یا گرم کننده خارجی تحت فرمان جراح، ممکن سازد. همچنین گرمای لازم می تواند با به جریان انداختن یک مایع سترون حامل کالری یا با اتصال یک عامل گرم کننده به دست آید. دو محدوده کاربرد اصلی این خاصیت یکی ابزار جراحی است که جراح از این خصوصیت مستقیماً در عمل جراحی کمک می گیرد و دوم جا دادن و جا زدن موقت یا دائم قطعات در بدن است که به ایمپلنت مشهور شده است.

مدل ترمودینامیکی ساده برای داپ کردن و آلیاژسازی نانوذرات

عنوان انگلیسی مقاله: A simple thermodynamic model for the doping and alloying of nanoparticles

عنوان فارسی مقاله: مدل ترمودینامیکی ساده برای داپ کردن و آلیاژسازی نانوذرات

طبقه بندی: متالوژی و مهندسی مواد

فرمت فایل ترجمه شده: فایل Word ورد 2007 یا 2003 (Docx یا Doc) قابل ویرایش

تعداد صفحات فایل ترجمه شده: 10

_______________________________________

چکیده

ورود ناخالصی در نانوذرات با استفاده از ترمودینامیک مدلسازی شده است. برای ذرات کوچک، ورود ذرات به صورت نامنظم کاهش می یابد که مشکلاتی را برای داپ کردن بوجود می آورد. ما نشان می-دهیم که انرژی آزاد ناخالصی های سطحی در نانوذرات کوچک کمتر از انرژی تجمع یافتن ناخالصی هسته می باشد، به همین دلیل به صورت ترجیحی داپ کردن سطحی اتفاق می افتد. اندازه بحرانی برای داپ کردن هسته ها نامشخص است، این اندازه کمتر از مقداری است که از لحاظ انرژی نامطلوب است. ما نشان می دهیم که موارد بیشتری از غلظت در حالت بالک امکان پذیر است که مطابق با افزایش آلیاژسازی می باشد.

مقدمه

داپ کردن نیمه رساناها یک روش مناسب است که برای تغییر خواص الکتریکی و نوری وسایل استفاده می شود [1]. در سال های اخیر کارهای چشمگیری بر روی داپ کردن نانوذرات و نانوساختارها انجام شده است که هر کدام به میزانی موفقیت آمیز بوده اند [6-2]. در حالیکه امکان داپ کردن نانوذرات وجود دارد، قابلیت وارد کردن ناخالصی در هسته ساختار با کاهش اندازه نانوذرات به طور فزاینده ای دشوار می شود [8، 7، 5]. سینتیک و ترمودینامیک که دو نیروی کنترل کننده هستند به طور وسیعی مورد مطالعه قرار گرفته اند [10-7]. پیوند اتم های ناخالصی به سطح نانوذرات (که مکانیزم محرک داپ شدن نانوذرات در مدل سینتیکی فرض می شود [9]) نیازمند فرضیات بسیار و محاسبات پیچیده می باشد. اینکه داپ کردن به عنوان یک فرآیند کاملاً ترمودینامیکی در نظر گرفته شود نیازمند چند فرض کوچک است (شکل ذره، ساختار و ...) که منجر به یک مدل خوب خواهد شد که می توان آن را به صورت جزئی به سیستم های نیمه رسانای مختلفی توسعه داد. ما از یک مدل ترمودینامیکی ساده استفاده می کنیم که در آن از انرژی آزاد گیبس، آنتالپی و آنتروپی به گونه ای که با داپ کردن ارتباط دارند استفاده شده است. این مدل ساده یک چشم انداز فیزیکی و فهمی در رابطه با یک فرآیند پیچیده دیگر ارائه می دهد. ما پیشنهاد می کنیم که ترمودینامیک به تنهایی برای توضیح خواص داپ کردن نانوذرات کافی است.