|
|
|
نام اصل متن :
Bulk metallic glasses |
|
نام ترجمه به فارسي :
شيشههاي فلزي حجيم |
|
كد
ترجمه :
MTL26
تعداد صفحه انگليسي:
45
تعداد صفحه فارسي:
110 سال:
2004 |
|
منبع :
اينترنت -
مقاله كامل-
الزوير-
Department of Physics and Materials Science |
|
قيمت :
350000 ريال |
شيشههاي فلزي حجيم
آلياژهاي بيريخت در
ابتدا بيش از 40 سال قبل توسعه يافته و كاربردهايي همچون هسته مغناطيسي
يا مواردي را يافتند كه بمنظور استحكام به مواد ديگر اضافه ميشدند.
حوضه كاربردهاي اين مواد بواسطه ضخامت اندك تنها دهها ميكرون محدود
ميباشد. تحقيقات انجام شده در خلال دو دهه گذشته كه عمدتاً تحت
پيشتازي گروهي از دانشمندان ژاپني و آمريكايي انجام گرفت بطور اساسي
باعث كاهش اين محدوديت اندازه گرديده است. برخي از شيشههاي فلزي حجيم
ميتوانند داراي قدرت كششي تا MPa3000
باشند و از مقاومت در برابر خوردگي مناسب، سختي منطقي، اصطكاك داخلي
اندك و قابليت پردازش متناسبي برخوردار ميباشند. شيشههاي فلزي حجيم
هم اكنون در صنايع الكترونيك، كالاهاي ورزشي و غيره كاربرد دارند. در
اين مقاله، نويسندگان نسبت به بررسي توسعه اخير سيستمهاي آلياژي جديد
شيشههاي فلزي حجيم اقدام مينمايند. خصيصهها و تكنولوژيهاي پردازش
مرتبط با كاربردهاي صنعتي اين آلياژها نيز در اينجا مورد بحث قرار
ميگيرند. رفتارهاي شيشههاي فلزي حجيم تحت شرايط حاد نظير فشار بالا و
دماي پايين در اين بررسي بطور خاص مورد مطالعه قرار خواهند گرفت.
بمنظور وسعت دادن ناحيه كاربردها، درك معيار فرم دهي- شيشه براي طراحي
سيستمهاي آلياژي جديد مهم ميباشد و علاوه بر اين تكنيكهاي پردازشي
نيز از اهميت قابل توجهي برخوردار ميباشند.
كلمات كليدي:
شيشه فلزي حجيم، توانايي شكل دهي-
شيشه، بلورين سازي، تكنيكهاي فشار بالا
توسعههاي اخير شيشههاي فلزي
مواد جامد همراه با انواع پيوند اصلي شامل
يوني، كووالانسي، واندروالس، هيدروژن و فلزي را ميتوان به طرق مختلف
به اشكال جامد بيريخت ساخت. آلياژهاي بيريخت فلزي (يعني شيشههاي
فلزي) به طور مقايسهاي جزء تازه واردين به گروه مواد بيريخت يا
بيشكل ميباشند...
توليد شيشههاي فلزي حجيم
در صورتي كه شخصي بطور
دلخواه نسبت به تعريف مقياس ميليمتر بعنوان «حجم» اقدام نمايد، اولين
شيشه فلزي حجيم مرتبط با اين تعريف آلياژ سه گانه
Pd-Cu-Si ميباشد در سال 1972
بوسيله چن بوجود آمد...
ثبات دمايي و قابليت شكل پذيري – شيشه شيشههاي
فلزي حجيم
تشكيل
BMGهاي چند جزئي نشان داد كه GFA
ممتاز بصورت فراگير بوده و تنها محدود به آلياژهاي مبتني بر-Pd
نميباشد. تحقيقات اينو درب جديدي را بر روي طراحي خانوادههاي جديد
BMGها گشود و توجهات دوباره به سمت بررسي BMG معطوف گرديد...
تشكيل شيشه و بلورين شدگي در آلياژهاي تشكيل
دهنده – شيشه فلزي حجيم
فهم شكل گيري شيشه از مفاهيم
ترموديناميك، سينيتيك و ريز ساختار
دستاوردهاي اوليه در
زمينه ساخت BMG بصورت ذاتي عمدتاً
تجربي بوده است، اما محققين بتدريج درك خود را در خصوص انتخابهاي صحيح
مولفههاي مربوطه ارتقا دادهاند، مولفههايي كه منجر به ايجاد
آلياژهاي بيريخت شده و بر اين اساس نرخهاي سرد سازي بحراني به
اندكي1-100K/s را به نمايش ميگذارند...
ويژگيهاي ترموديناميك
از ملاحظات ترموديناميكي،
تشكيل دهندههاي شيشه حجيم بطور طبيعي يك نيروي رانشي ضعيف را براي
بلورين سازي در حالت مايع فوق تبريد از خود نشان ميدهند. اين نيروي
رانشي اندك منجر به نرخهاي هستهزايي اندك و بنابر اين
GFA ارتقا يافته ميشوند...
ويژگيهاي سينتيك
گذار شيشه از حالت ذوب به حالت شيشهاي را
نميتوان بعنوان يك فاز ترموديناميك انتقال مورد بررسي قرار داد. جز
آنكه حالت عدم پيوستگي در گرماي خاص در گذار شيشه مشاهده شود. دماي
گذار شيشه بر حسب سرد سازي تجربي يا نرخ گرم سازي در طي اندازهگيري ميباشد...
تاثيرات الكترونيكي بر روي ثبات سازهاي
ضريبهاي تثبيت كننده ذكر شده قبل كه مرتبط
با ساختارهاي اتمي و بصورت قياسي ميباشند، از ساختار الكترونيكي شيشهاي
فلزي نشأت ميگيرند. تئوري ميكروسكوپي كه در زمينه ارتباط بين
ساختارهاي اتمي و الكترونيكي فعاليت دارد مفاهيم اساسي بيشتري را در
زمينه ثبات ساختاري فاز جامد، بدون توجه به حالت بلورين شدگي يا طبيعت
نا منظم آن، ارائه داده است...
ساختار شيشه فلزي حجيم (BMG)
يكي از اصول راهنمايي كلي
جهت طراحي آلياژهايي كه تشكيل دهنده شيشههاي فلزي حجيم ميباشند داشتن
عناصري با اندازههاي متفاوت بزرگ ميباشد كه نهايتاً منجر به بروز يك
ساختار پيچيده شده با راحتي كمتري بلورين ميگردند. يك اتم برليوم،
بطور مثال، كوچكتر از اتم زيركونيوم ميباشد.
BMGها داراي نوع جديدي از ساختار
شيشهاي ميباشند كه داراي ميزان تراكم بالا بصورت پيكربنديهاي اتمي
فشرده تصادفي ميباشند. آنها همچنين داراي پيكربنديهاي اتمي موضعي
جديد بوده، كه متفاوت از موارد مشابه با فازهاي بلورين ميباشند و از
همگني محدوده زياد با اثرات متقابل قابل توجهي برخوردار ميباشند...
بلورين شدگي شيشههاي
فلزي حجيم (BMGs)
بمنظور درك مبدأ ثبات
گرمايي بالا و توانايي فرم دهي- شيشه عالي، مشخص كردن رفتارهاي بلور
شدگي سيال فوق تبريد از اهميت بسياري برخوردار ميباشد.
BMGها همراه با يك حالت سيال فوق
تبريد بسيار ثابت و ثبات گرمايي بالا در برابر بلور شدگي ارائه دهنده
يك زمان قابل دسترسي تجربي و پنجره دمايي جهت بررسي هسته زايي و رشد
بلورها تحت شرايط مختلف در حالت سيال فوق تبريد ميباشند...
تاثيرات فشار بالا
با توسعه تكنيكهاي فشار
بالا، فشار بعنوان يك متغير فرآوري مهم همانند يا دما يا تركيب شيميايي
فازهاي فشرده مطرح گرديد. فشار بالا (HP)،
كه ميتواند تغيير زياد فضاي اتمي، پيوند شيميايي و انرژي آزاد گيبس را
موجب شود بعنوان يك ابزار قدرتمند براي تاثيرگذاري و كنترل هستهزايي و
رشد در شيشههاي فلزي مد نظر قرار گرفته است...
خصيصههاي رفتاري شيشه
فلزي حجيم (BMG)
علاوه بر اهميت علوم
پايه، BMGها داراي خصيصههاي عالي
فيزيكي و شيميايي ميباشند كه براي كاربردهاي مختلف اميد دهنده بشمار
ميآيند. ما در اينجا نكته تمركز خود را بر روي خصيصههاي مكانيكي،
مغناطيسي و صوتي BMGها معطوف ميسازيم. ما همچنين خصيصهها و رفتارهاي
BMG تحت برخي از شرايط حاد را بررسي ميكنيم...
خصيصههاي مكانيكي
شكل 21 ارتباط بين ضريب
يانگ (E) و قدرت شكستگي- كششي
... سختي بيكرز (Hv) براي BMGهاي معمولي را خلاصه نموده است. بر اين
اساس ميتوان مشاهده نمود كه قدرت شكستگي- كششي و Hv داراي يك ارتباط
تقريباً خطي با E ميباشند، كه ميتوان آنرا به شرح ذيل بيان داشت...
خصيصههاي صوتي و مومينهاي
مطالعات خصيصههاي صوتي،
مومينهاي و گرمايي شيشههاي فلزي ميتواند اطلاعات مهمي را در خصوص
ساختار و خصيصههاي نوساني حاصل نمايد. معادله حالت (EOS)
يك جامد ( نسبت حجم- فشار) نقش مهمي را در فيزيك ماده فشرده بازي
ميكند، چرا كه دانش EOS از اهميت مركزي براي فهم كلي اين رفتار و
كاربرد مواد فشرده برخوردار است...
خصيصههاي مغناطيسي
BMGهاي
بدست آمده در سيستمهاي چند جزئي مبتني بر-... توجه زيادي را بواسطه
پسماندزدايي بالا و غيبت گذار شيشه قبل از بلورين شدگي در برآوردهاي
DSC همزمان بخود معطوف داشته است...
خصيصههاي ديگر و
رفتارهاي شيشه فلزي حجيم (BMG) تحت
شرايط حاد
بررسيهاي خصيصههاي
فيزيكي ديگر BMGها در مقايسه با
خصيصههاي ذكر شده فوق الذكر چندان حاد و گسترده بنظر نميرسند. در بين
اين موارد، مقاومت بالا در برابر خوردگي يكي ديگر از خصيصههاي عالي
BMGها ميباشد. اين موضوع مشخص گرديده است كه حتي تحت شرايط خوردگي
بسيار شديد، BMGها بصورت غير فعال عمل مينمايد...
فرم دهي و اتصال شيشه
فلزي حجيم (BMG)
در مقايسه با گزارشات
متعدد درخصوص كامپوزيتهاي آلياژ و خصيصههاي آنها، نتايج منتشر شده
نسبتاً اندكي در زمينه فرآيند صنعتي
BMGها وجود دارد. در اغلب محصولات BMG تجاري موجود، ريختهگري تحت فشار
خلاء جهت توليد اشكال مطلوب اجزا بكار گرفته شده است...
كاربردهاي بالقوه
با خصيصههاي منحصر به
فرد و غير متعارف مربوطه، مواد BMG
براي كاربرد در رشتههاي مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. يكي از
بزرگترين مزيتهاي BMGها آساني تشكيل شكلهاي پيچيده ميباشد...
|
