منوی اصلی
مجموعه مطالب مهندسی مواد و متالورژی
رشته مهندسی مواد، عاملی برای پیشرفت کشور عزیزمان ایران
  • امید اشکانی دوشنبه 24 اسفند 1394 09:31 ق.ظ نظرات ()

    بلورنگاری،بلورشناسی یا کریستالوگرافی (به انگلیسی: Crystallography) دانشی است که به قوانین حاکم بر حالت بلورین مواد جامد، آرایش اتمی/مولکولی بلورها، خواص فیزیکی و شیمیایی و ساخت، رشد و شناسایی بلورها می‌پردازد.

    این علم در اول بدست زمین‌شناسان در شناسایی کانی‌ها توسعه یافت سپس شیمیدانان این علم را برای شناسایی مواد بکار گرفتند. پس از آن فیزیکدانان با بکار گیری پراش اشعه ایکس به پیشبرد آن کمک کردند.

    در بیشتر کشورها به ویژه در آلمان، بلورشناسی بخشی از کانی‌شناسی است ولی در کشورهایی مانند انگلستان و ایالات متحده غالبآ به صورت بخشی از فیزیک یا شیمی تدریس می‌شود.

    اکثر کشورها یک کمیتهٔ ملی بلورشناسی دارند که نمایندهٔ اتحادیهٔ بین‌المللی بلورشناسی است. این اتحادیه گاهنامهٔ آکتا کریستالوگرافیکا (یادداشت‌های بلورشناختی) و جدول‌های بین‌المللی بلورشناسی را منتشر می‌کند.


    عیوب یا نقص های بلوری به عدم قرارگیری اتم‌های یک جامد در محل مخصوص خودش گفته می‌شود. عیوب بلوری را می‌توان به شکل زیر طبقه بندی کرد:

    • عیوب داخلی: این عیوب به علت حرارت در بلورهای کامل به وجود می‌آیند.
    • عیوب خارجی: این عیوب توسط افزودن مواد ناخالصی به بلورها به وجود می‌آیند.

    ساختار بلوری به ساختار و جهت گیری اتم ها، یون ها، و یا مولکول‌های داخل بلور جامد یا مایع گفته می‌شود. کاربرد این اصطلاح در علم بلور شناسی و کانی شناسی می‌باشد. ساختار به شدت مرتب بلورها از طبیعت به متقارن اجزاء تشکیل دهنده آن نشات می‌گیرد.

    ساختار بلوری را می‌توان مجموعه‌ای از جعبه‌های کوچک در نظر گرفت که تا بی‌نهایت تکرار می‌شوند. این جعبه‌ها یا اجزاء واحد کوچکترین واحد حجمی می‌باشند که همه اصلاعات ساختار و تقارن برای تشکیل شاختار ماکروسکوپی بلور را در خود دارد.

    الگوهای ساختار بلوری از یک نقطه بلور شروع می‌شوند در سه جهت تکرار می‌شوند. طول لبه سلول منفرد و زاویه لبه آن پارامترهای بلور می‌باشند.

    ساختار بلوری نقش اساسی در بسیار از خواص فیزیکی ایفا می‌کنند. از جمله این نقش‌ها می‌توان به رخ، نوارهای الکترونی، و شفافیت بصری اشاره نمود.

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/Cubic.svg/109px-Cubic.svg.png

    مکعبی ساده HC

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a3/Cubic-body-centered.svg/109px-Cubic-body-centered.svg.png
    مکعبی مرکز دار BCC

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c9/Cubic-face-centered.svg/109px-Cubic-face-centered.svg.png
    مکعبی سطوح مرکز دار FCC


    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f4/Monoclinic.svg/80px-Monoclinic.svg.png

    مونوکیلینیک ساده


    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d6/Orthorhombic-face-centered.svg/80px-Orthorhombic-face-centered.svg.png

    اورتورومبیک سطوح مرکز دار

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/Tetragonal-body-centered.svg/108px-Tetragonal-body-centered.svg.png

    تتراگونال مرکز پر


    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/03/Rhombohedral.svg/139px-Rhombohedral.svg.png

    رمبوهدرال

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f6/Hexagonal_lattice.svg/100px-Hexagonal_lattice.svg.png

    شش گوش هگزاگونال


    آخرین ویرایش: دوشنبه 24 اسفند 1394 09:42 ق.ظ
    ارسال دیدگاه
  • امید اشکانی سه شنبه 7 مرداد 1393 09:47 ب.ظ نظرات ()


    انجمن علمی دانشجویی مهندسی مواد و متالورژی کرج به زودی برگزار می کند .

    ثبت نام ، زمانبندی مسابقات و قوانین مسابقات به زودی از همین وب سایت اعلام می گردد.

    http://www.uplooder.net/img/image/58/91832fea95fd7a6cd6e1dce98ad5e3cf/+%C3%A5+%C2%BA.jpg

    آخرین ویرایش: یکشنبه 7 دی 1393 08:35 ب.ظ
    ارسال دیدگاه
  • خانم شجاعی دوشنبه 11 آذر 1392 08:51 ب.ظ نظرات ()

    متالوگرافی

    مقدمه :

      اصولاً می توان گفت كه متالوگرافی عبارتست از بررسی و مطالعه ی ساختار داخلی فلزات و سایر مواد از جمله پلیمرها، سرامیك ها و غیره كه گروهی نیز آن را علم ماده شناسی می نامند.

    تاریخچه ی این علم از كشف دانشمند بزرگی به نام سوربی Sorby مبنی بر امكان پولیش و اچ كردن سطوح مختلف فلزی و مشاهده ی جزئیات ساختمانی  آن ها با چشم مسلح و یا غیر مسلح آغاز می شود.پس از آن نیز این علم به سرعت جای خود را به عنوان یكی از پایه های اساسی متالورژی باز نموده و تا به امروز كه با پیدایش میكروسكوپ های الكترونی پیشرفته بشر قادر به تجزیه و تحلیل دقیق اجزاء تشكیل دهنده ی فازهای مختلف در شبكه ی ساختمانی مواد گوناگون می باشد، این جایگاه را به خوبی حفظ نموده است.

    به طور كلی مطالعات متالوگرافی علاوه بر اطلاعات گسترده ای كه در زمینه ی تركیب شیمیایی و خواص مختلف ماده به ما می دهد، ساختمان كریستالی آن را نیز برایمان آشكار ساخته و اطلاعات ارزشمندی در رابطه با تاریخچه ی كار مكانیكی یا عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن نیز در اختیار ما قرار می دهد.

    بنابراین به جرأت می توان گفت كه دانشمندان و مهندسین امروز بدون دانستن اصول مدرن متالوگرافی و استفاده ی بهینه از این علم قادر به حل مسائل روزمره خود نخواهند بود و امروزه چه در فعالیت های تحقیقاتی و پژوهشی این علم از جمله ابزارهای مهم كار هر مهندس و پژوهش گری به شمار می رود.

     

    1- آشنایی با وسائل متالوگرافی و نحوه آماده كردن نمونه ها:

    متالوگرافی عبارتست از بررسی و مطالعه ساختمان سطح مقطع فلزات و آلیاژها كه به دو روش ماكروسكوپی و میكروسكوپی صورت می گیرد.مطالعه ساختمان ماكروسكوپی را ماكروگرافی و ساختمان میكروسكوپی را میكروگرافی می نامند.

    ساختمان ماكروسكوپی عبارتست از ساختمان فلزات و آلیاژها كه با چشم غیر مسلح و یا بزرگنمایی های كم قابل رؤیت باشد.این ساختمان را می توان مستقیماً بر سطح قطعه ی كار یا بر مقطع شكست آن و یا اغلب بر نمونه هایی كه از شمش های بزرگ یا قطعه كارها گرفته می شود،  مطالعه نمود.در این جا ابتدا سطح نمونه صیقلی شده و سپس توسط عوامل شیمیایی مخصوص اچ می گردد.عملی كه محلول های اچ انجام می دهند، حل كردن سطح فلز و نشان دادن اجزاء آن و نمایش حفره ها، ترك ها و دیگر معایب موجود می باشد.میكروگرافی عبارتست از مطالعه ی ساختمان داخلی فلزات و آلیاژها در زیر یك میكروسكوپ با بزرگنمایی هایی از 75 تا00 15 برابر یا بیشتر.ساختمان هایی كه به این صورت مشاهده می شوند، ساختمان میكروسكوپی یا نامرئی نامیده می شوند.هدف از مطالعه ی متالوگرافی تعیین ساختمان داخلی و برسی آن از نظر دانه بندی، مرز دانه ها یا توزیع دانه ها و فازهای تشكیل دهنده ی فلز می باشد.علاوه بر آن می توان مشخصات ساختمانی، برخی از انواع اثرات كار مكانیكی، كشف عیوب ریز، ذرات غیر فلزی، ترك های كوچك و...

     و در برخی موارد تعیین عناصر شیمیایی آلیاژها را نیز در زمره ی اهداف مطالعات متالوگرافی قرار داد.

     برای بررسی و مطالعات سطح مقطع یك فلز باید مراحل زیر را طی كرد :

    نمونه برداری از قطعه ی مورد نیاز،

    مانت كردن،

    آماده كردن سطح نمونه ( سنگ زنی، سنباده زدن، پولیش كردن  و اچ كردن)،

    بررسی سطح مقطع به طریق میكروسكوپی و ماكروسكوپی.

     

       اكنون به تشریح هر یك از مراحل فوق می پردازیم.

     

    1-1-نمونه برداری از قطعه­ی مورد نظر:

    برای سطح مقطع یك فلز بایستی از آن نمونه برداری كرد.نمونه باید از قسمتی از قطعه برداشته شود كه با سایر مناطق مشابهت دارد.به طوری كه با توجه به آن بتوان روی خواص كلی قطعه اظهار نظر كرد.

    مشاهدات میكروگرافی بر نمونه هایی بنام مقطع كوچك Micrisection انجام می گیرد.این كار با برداشتن نمونه ی كوچكی به شكل مكعب و به ابعاد 10 میلی متر و یا پولكی به قطر 15 و ارتفاع 15 میلی متر از فلز صورت می گیرد.پس اولین مرحله برای مطالعات متالوگرافی شامل نمونه برداری از قطعه كار است  كه این كار با كمك اره دستی یا ماشین نمونه برداری صورت می گیرد.در این جا باید دقت شود كه در ضمن عمل نمونه داغ نشده و سطح برش حتی الامكان عمود بر محور نمونه باشد

     

    1-2-مانت كردن :

    عمل مانت كردن به دو دلیل صورت می گیرد.یكی آن كه قطعه ی كار كوچك است و دیگری آن كه استفاده از دستگاههای مخصوص در این مرحله مستلزم آن است كه قطعه در ابعاد بخصوصی باشد.مانت كردن یعنی نصب كردن قطعه در داخل مواد پلاستیكی كه به دو روش گرم و سرد انجام می گیرد.

    ·          مانت گرم:

    در اینجا ابتدا نمونه را از طرفی كه مورد بررسی قرار می گیرد در كف محفظه ی قالب قرار داده و پودر مخصوص مانت كردن را روی آن می ریزند سپس این پودر تحت فشار و دما ذوب شده و دور نمونه را می گیرد.در مرحله ی بعد ان را با آب و وسایل خنك كننده ی دیگر سرد كرده و به این ترتیب نمونه ی مانت شده بدست می آید.در این روش دمایی لازم برای ذوب مابین 120  و 180 درجه ی سانتی گراد می باشد.

     

     

    ·         مانت سرد:

    به طور كلی برای فلزاتی كه دارای نقطه ی ذوب پایینی بوده و یا انعطاف پذیری زیادی دارند نمی توان از روش مانت گرم استفاده كرد چرا كه اعمال فشار یا درجه حرارتی كه در عملیات مانت گرم بكار می رود ساختمان سطح مقطع فلز تغییر داده و مطالعه متالوگرافی آن را مشكل می كند.در چنین حالتی از مانت سرد استفاده می شود در اینجا از یك پودر بعلاوه محلول و كاتالیزگر بخصوصی استفاده كرده و با مخلوط كردن این مواد مایه ی اولیه مانت سرد به دست می آید.باز هم نمونه را از طرفی كه مورد بررسی قرار می گیرد در كف محفظه قالب قرار داده و مخلوط فوق را بر روی آن ریخته و صبر می كنیم تا خودش را بگیرد.این روش بیشتر برای فلزات غیرآهنی مثل سرب، قلع و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

    1-3-آماده کردن سطح نمونه :

    آماده كردن سطح نمونه همان طور كه گفته شد شامل مراحل زیر می باشد :

    ·                 سنگ زدن :

    نمونه پس از بریده شدن مورد سنگ زنی قرار می گیرد تا گوشه های تیز و خطوط عمیق حاصل از اره محو شده و بدین ترتیب از خراب شدن سنباده ها و صفحه ی پولیش جلوگیری شود.دستگاه سنگ زنی معمولاً دارای دو سطح خشن و نرم است.

    ابتدا نمونه را روی سطح خشن گرفته و بعد از صاف شدن نسبی آن را روی دیسك نرمتر می گیریم تا سطح نمونه صاف تر گردد.

    ·                 سنباده زنی :

    بعد از آن كه نمونه سنگ زنی شد و خطوط عمیق و ناهمواری های اولیه ی آن بر طرف گردید آن را روی سنباده60 كه بر روی دیسكی سوار شده است می گیرند تا سطح اش قدری صاف تر گردد.سپس عملیات سنباده زدن اصلی در 4 مرحله معمولاً به ترتیب بر روی سنباده های (1200 1000و800و600و420و320و220و120و100و80) صورت می گیرد که در آزمایشگاه ما از سمباده های 100 و 320 و 600 و 800 و 1000 و 1500 و 2500 استفاده شد.هر اندازه كه سنباده نرم تر باشد فشردن نمونه برروی آن آهسته تر صورت می گیرد.عمل سنباده زنی را ابتدا بر روی كاغذ سنباده ی خشن شروع كرده و سپس به ترتیب به سنباده های نرم تر می روند.جهت سنباده زدن از یك دیسك به دیسك بعدی تغییر كرده و هر بار نمونه به اندازه ی90درجه چرخانده می شود تا خطوطی كه از سنباده ی قبلی حاصل شده است كاملاً محو گردد و هر بار خطی عمود بر خطوط قبلی ایجاد شود.در پایان هر مرحله سنباده زدن و پیش از شروع مرحله ی بعدی بر روی سنباده نرم تر لازم است نمونه به دقت شسته شود تا ذرات درشت تر سنباده مرحله ی قبل، صفحه ی سنباده ی مرحله بعدی را آلوده نكنند.حال اگر كه سنباده زنی بر روی سنباده هایی صورت گیرد كه جریان آب از روی آن ها عبور می كند، دیگر لزومی به تمیز كردن نمونه بعد از هر مرحله نخواهد بود.

     

    ·       پولیش كردن مكانیكی :

    پولیش مكانیكی بر روی یك دیسك چرخان كه با ماهوت یا نمد پوشانده شده و به آن یك ماده ی ساینده خیلی نرم (مثل اكسید آلومینیم یااكسید منیزیم) پاشیده می شود، صورت می گیرد.ماهوت یا نمدی كه در این جا به كار می رود باید ضخیم بوده و عاری از ذرات سخت مخصوصاً گرد و خاك باشد تا موجب ایجاد شیار بر روی نمونه نگردد.در تمام مدت صیقل كاری لازم است كه به تناوب نمد را با گرد آلومین معلق در آب آغشته كرد.

    1-4-اچ کردن :

    اچ كردن عبارتست از خوردگی سطح فلز به وسیله ی یك مایع خورنده كه معمولاً نوعی اسید است.بعضی از فلزات بدون اچ كردن تا حدودی ساختمان خود را نشان می دهند.(مانند چدن خاكستری و یا گرافیت كروی كه بدون اچ كردن گرافیت هایش مشخص است.)

    هنگام اچ كردن مرز دانه ها و مناطق پرانرژی سطح خورده شده و دانه بندی قطعه كار مشخص می شود.همچنین دانه ها و فازهای مختلف ماده در مقابل مواد خورنده با شدت های متفاوتی خورده می شوند و این خود موجب تشخیص آن ها از یكدیگر می گردد.

    هدف از انجام اچ شیمیایی ظاهر كردن فازهای مختلف تشكیل دهنده ی نمونه می باشد.گاهی اوقات اچ شیمیایی برای نشان دادن نا هماهنگی های ساختمانی، تصویر فازهای  تشكیل دهنده، نقایص سطحی و غیره به كار می رود.به جز برخی از موارد عمل اچ كردن معمولاً به روش غوطه وری انجام می گیرد.نمونه باید از طرف سطح پولیش شده به داخل محلول اچ وارد شود و در طی  مدت اچ كردن به آرامی در داخل محلول حركت داده شود و در طی این مدت نباید نمونه را با انبر گرفت.

     


    آخرین ویرایش: یکشنبه 17 آذر 1392 12:05 ق.ظ
    ارسال دیدگاه
تعداد صفحات : 2 1 2
شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Website Traffic