دانلود پایان نامه ريخته گری

77صفحهWORD

چکیده فایل

پيشگفتار

الياف كربن نسل جديدي از الياف پر استحكام است . اين مواد از پروليز كنترل شده گونه هايي از الياف مناسب تهيه مي شود؛ به صورتي كه بعد از پروليز حداقل 90 درصد كربن باقي بماند. الياف كربن نخستين بار در سال 1879 ميلادي زماني كه توماس اديسون از اين ماده به عنوان رشته پرمقاومت در ايجاد روشنايي الكتريكي استفاده كرد، پاي به عرصه علم وفن آوري گذاشت. با اين حال در آغاز دهه 1960 بودكه توليد موفق تجاري الياف كربن، با اهداف نظامي و به ويژه براي كاربرد در هواپيماي جنگي، آغاز شد. در دهه هاي اخير ،الياف كربن در موارد غيرنظامي بسياري، همچون هواپيماهاي مسافربري و باربري. خودروسازي. ساخت قطعات صنعتي، صنايع پزشكي، صنايع تفريحي-ورزشي وبسياري موارد ديگر كاربردهاي روز افزوني يافته است. الياف كربن دركامپوزيت هاي با زمينه سبك مانند انواع رزين ها به كار ميرود. كامپوزيت هاي الياف كربن در مواردي كه استحكام وسختي بالا و به همراه وزن كم و ويژگي هاي استثنايي مقاومت به خوردگي…

ساختن الياف كربن

در فرهنگ واژگان نساجي آمده است:الياف كربن به اليافي گفته مي شود كه دست كم داراي 90 درصد كربن هستند و از پيروليز كنترل شده اليافي ويژه به دست مي آيند. اصطلاح الياف گرافيتي در مورد اليافي به كار ميرودكه كربن آنها بيش از 99 درصد باشد. انواع گوناگوني از الياف به عنوان پيش زمينه توليد الياف كربن وجود دارد كه داراي ويژگي هاي انحصاري و مورفولوژي ويژه هستند. پرمصرف ترين الياف پيش زمينه عبارتند از: الياف پلي اكريلونيتريل (PAN)الياف سلولزي( مانند ريون ويسكوز و پنبه) قير حاصل از قطران ذغال سنگ (Coal tar pitch) و نوع ويژه اي از الياف فنليك

الياف كربن از طريق پيروليز پيش زمينه هالي آلي كه به شكل الياف هستند ساخته مي شود. در واقع انجام عمليات حرارتي حذف عناصري مانند اكسيژن ، نيتروژن ، هيدروژن وباقي ماندن كربن به شكل الياف مي شود. در پژوهش هايي كه بر روي الياف كربن انجام شده مشخص گرديده كه ويژگي هاي مكانيكي الياف كربن با افزايش درجه تبلور وميزان جهت گيري الياف پيش زمينه…

ساختار الياف كربن

مشخصه هاي ساختاري الياف كربن بيشتر با دستگاههاي ميكروسكوپ الكتروني و پراش پرتوي ايكس قابل بررسي است. برخلاف گرافيت ساختار كربن بدون هر گونه نظم سه بعدي است. در الياف كربن برپايه PAN ساختار الياف در طي عمليات پايدارسازي اكسيدي ومتعاقب آن كربنيزاسيون از ساختار زنجيره اي خطي به ساختار صفحه اي تغيير مي‌كند. به اين ترتيب صفحات اصلي در پايان مرحله كربنيزاسيون درجهت محور طولي الياف قرار مي گيرد. بررسي هاي اشعه X با زاويه تفرق باز( Wide angle X –ray) نشان مي‌دهد كه با افزايش دماي عمليات كربنيزاسيون ارتفاع انباشتگي ومقدار جهت گيري صفحات اصلي افزايش مي يابد. قطر منوفيلامنت هاي PAN تاثير عمده اي بر نفوذ عمليات كربنيزاسيون در الياف كربن توليدي دارد به همين دليل تغيير در ساختار  كريستالوگرافي پوسته وهسته هر منوفيلامنت در اليافي كه كاملا پايدار شده اند به وضوح قابل مشاهده است. پوسته از جهت گيري مرجح طولي بالا به همراه انباشتگي زياد كريستاليت ها برخوردار است در حالي كه هسته جهت گيري كم تر صفحات اصلي وحجم كم تر كريستاليست ها را نشان مي‌دهد.

عموما ديده شده كه هر چه استحكام كششي الياف پيش زمينه بيشتر باشد ويژگي هاي كششي الياف كربن به دست آمده نيز بيشتر مي شود. چنان چه مرحله پايدارسازي به صورتي مناسب انجام گيرد در آن صورت استحكام كششي وضريب كشساني با كربنيزاسيون تحت كشش به مقدار بسيار زيادي در محصول كربني نهايي بالا مي رود. بررسي هاي انجام شده با دستگاههاي پراش پرتوي ايكس وپراش الكتروني نشان داده است كه در الياف كربن با ضريب كشساني بالا كريستاليستها پيرامون محور طولي الياف قرار گرفته اند.اين درحالي است كه صفحات لايه اي با بيشترين جهت…

عوامل مؤثر بر خواص كربن – كربن

1- نوع الياف بكاررفته و درصدآن، اعداد وارقام نشان دهنده آن است كه نوع الياف، درصدد جهت گيري آنها در خصوصياتي از قبيل مقاومت كششي تأثيري گذارد.

2- نوع پيش زمينه

3- طراحي پريفرم

4- شرايط پروسس:

الف. حين پروليز، كامپوزيت متحمل 60% تا 65% انقباض مي شود و اين امر منجر به تخريب خواص كامپوزيت مي گردد.

ب. عدم انطباق ضرايب انبساط حرارتي الياف در زمينه نيز حين عمليات حرارتي منجر به ايجاد تنش و در نتيجه تخريب خواص كامپوزيت مي شود.

ج. تبديل فصل مشترك الياف كربن – ماده آلی به الياف كربن – كربن نيز در خواص تأثير مي گذارد. طبيعت اين فصل مشترك به شرايط پروسس وابسته است و طبيعت آن خواص كربن – كربن را تعيين مي نمايد.

د.در اثر عمليات حرارتي خواص خود الياف نيز تغير مي يابد مثلا در مورد اليافي كه كاملا گرافيته نشده اند با عمليات حرارتي (002)d كاهش و L_c افزايش مي يابد يعني اين الياف بيشتر گرافيته مي شوند لذا مقاومت كششي ازدياد مي يابد.

ه. در اثر پيروليز و خروج گازهاي خورنده مانند آمونياك و Co خصوصيات خوب الياف تخريب مي شود.

بررسي هاي مختلف نشان مي دهد كه استحكام كششي C-C_s با افزايش استحكام فصل مشترك فيبر – زمينه كاهش مي يابد. با افزايش دانسيتهC-C   پيوند فصل مشترك بهبود مي يابد. عمليات ساخت 2D-C-C_s  كه با فيبر كربني با استحكام بالا IM-600 تقويت شده است در شكل 8 نشان داده شده است. 2D-C-C_s  اوليه يك كامپوزيت رزين فنوليك تقويت شده با الياف…

سيستم حمل كابل كامپوزيتي

سيستم هاي حمل كابل كامپوزيتي، يك محصول سازه اي براي حل بسياري از مشكلات مهندسي و طراحي در شبكه هاي برق رساني ومخابراتي هستند كه براي نگهداري كابل هاي گرانبها و اغلب حساس واستراتژيك در درازمدت قابل اعتمادند. اين سيستم ها ويژگي هاي منحصر به فردي دارند كه آن ها را قادر به تحمل بسياري از محيط هاي خورنده مي‌كند به ويژه شرايطي كه موارد سنتي در آن ها عمر كاري مفيد و اقتصادي ندارند. اين محصولات از رزين هاي گرما سخت تقويت شده با شيشه و به نحوي طراحي و ساخته مي شوند كه يكپارچگي سازه اي آنها با انواع فولادي وآلومينيمي رقابت مي‌كند با اين تفاوت كه مشكلات خوردگي، سنگيني وزن وهدايت الكتريكي آنها را ندارند.

اين محصولات دربرابر اسيدها، نمك ها، قلياها و محدوده وسيعي از محيط ها و موادشيميايي خورنده كه برآلومينيم و فولاد گالوانيزه اثرات شديدي دارند مقاومند.حتي محصولات آلومينيمي يا فولادي پوشش داده شده نيز ممكن است به علت خراش هاي كوچك ايجاد شده حين نصب يا پس از آن در معرض آسيب باشند.

اين محصولات در مقايسه با فولاد يا آلومينيم، داراي نسبت استحكام به وزن بسيار بالايي هستند در حالي كه يكپارچگي سازه اي مشابهي با آنها دارند.

پروفيل هاي كامپوزيتي پالترود شده كه دراين سيستم ها به كار گرفته مي شوند داراي وزن مخصوصي حدود يك چهارم فولاد و يك سوم آلومينيم هستندكه اين امر حمل ونقل و بر پا كردن آنها را تسهيل مي‌كند. برخلاف فولاد زنگ نزد اين قطعات را ميتوان در محل و با وسايل دستي بريد وسوراخ كرد. از آنجاييكه سيني ونردبان هاي اين سيستم نارسانا هستند از بابت انتقال برق به سيستم حمل كابل از كابل هاي آسيب ديده هيچ نگراني وجود ندارد. علاوه بر آن احتياجي به جلوگيري از خوردگي الكتروليتي در شرايط ويژه نيست. ويژگي هاي نارسانايي و مغناطيسي نبودن به معني سيستم حمل كابل ايمن ترند.در بزرگترين پروژه مهندسي انجام شده با سرمايه خصوصي- تونلي كه بريتانيا را به اروپا متصل مي‌كند- بيش از 63/3 هزار تن FRP پالترود شده 1260 كيلومتر كابل الكتريكي وفيبر نوري…

تيرهاي كامپوزيتي

به كارگيري تيرهاي كامپوزيت FRP،موضوع جديدي در خدمات برق رساني نيست. با اين وجود تيرهاي انتقال برق FRP پالترود شده 21 تا 24 متري داستان ديگري است. تيرهاي FRP با يك سوم وزن تيرهاي چوبي، نصف وزن تيرهاي فولادي وتنها يكدهم وزن تيرهاي بتني انتخاب بسيارجذابي براي اغلب شركتهاي خدمات برق رساني هستند.

شركت آمريكايي بريستول تنسي الكتريك سيستم BTES به تازگي 144 تير FRP را در دو خط انتقال نصب كرده است. شركت استرانگ ول Strong well corp واقع در ايالت ويرجينيا اين تيرهاي FRPپالترود شده SE28 را با بيششترين ظرفيت ممان اينرسي در مقطع پاييني طراحي وبراي جايگزيني تيرهاي چوبي فولادي و بتني در خطوط انتقال برق توليده كرده است.شركت هاي خدمات برق رساني در حال كشف برتري هاي تيرهاي SE28، نسبت به تيرهاي ساخته شده از…

روش توليد BMC

Bulk Moulding Compound يا BMC تركيبي از خانواده گرما سخت هاي تقويت شده يا الياف شيشه است كه طول الياف در آن 6ميلي متر 12-4 ميلي متر و الياف در خمير بين ده تا حداكثر بيست درصد است. فرايند توليد قطعه BMC شامل سه مرحله است.تهيه خمير BMC توليد قطعه قالب گيري وعمليات تكميلي. تهيه خمير BMC بدين شكل است كه ابتدا مواد اوليه مطابق فرمولاسيون درون خطوط كن با دور بالا مخلوط وپس از اين كه خمير به دست آمده به گرانروي مناسب رسيد به مخلوط كن ديگري از نوع دوباز و با تيغه Z پمپ مي شود.سپس به آن غليظ كننده Thickener و الياف شيشه به طول 6-4 ميلي متر اضافه ومخلوط مي شوند. خمير حاصل درون فيلم پلي اتيلني بسته بندي مي شود و پس از حدود سه الي پنج روز، محصول آماده عمليات قالب گيري است.

تكه هاي BMC آماده درون قالب گرم فولادي قرار مي گيرند و پرس طي دو مرحله بسته ودو مرحله فشار اعمال مي شود. در نهايت ضمن عمليات پخت درون قالب قطعه توليد مي شود.تجهيزات مورد نياز عبارتند از: پرس هيدروليك با قابليت Close speed در دو مرحله اول mm/s250-100 ومرحله دوم mm/s 20-5/2 وقابليت اعمال فشار در دو مرحله و قالب از جنس…

ملاحظات طراحي ومحيطي

طراحي لوله هاي FRP با توجه به موضوعات هيدروليكي و شارجريان انجام ميشود چون اين مسايل از ملاحظات اساسي در طراحي موثر جريان گاز وسيال در سيستم هاي لوله كشي هستند. لوله هاي FRP برتري هاي قابل توجهي نسبت به مواد مرسوم مانند لوله هاي فلزي و بتني دارند. به عنوان مثال هموار بودن سطح داخلي لوله FRP باعث كاهش مقاومت سيال وانرژي لازم براي جريان يافتن سيال در داخل لوله مي شود.

به دلي مقاومت لوله FRP در برابر خوردگي با گذشت زمان و استفاده از لوله سطح داخلي هموار باقي مانده و مقاومت در برابر خوردگي نيز نقش اساسي در لوله هاي FRP بازي مي‌كند.

گستره دمايي در طراحي لوله هاي FRP به نوع كاربرد ونوع ماده اي كه در درون لوله جريان خواهد داشت بستگي دارد. لوله هاي زيرزميني براي دماي ثابتي كه ميانگين دماي محيط پيرامون آن ها باتوجه به شرايط محلي است طراحي مي شوند. لوله هاي سطح زمين چون تحت شرايط باد…

تهيه الياف از نانو لوله هاي كربني

پژوهشگران موسسه نانو تك (Nano Tech) در دانشگاه تگزاس در زمينه تهيه الياف از نانو لوله هاي كربني به پيشرفت هاي چشمگيري دست يافته اند. اين الياف محكم وفوق العاده انعطاف پذير بوده و از نظر حرارتي والكتريكي رساناست.

اين پيشرفت علمي كه با كوچك كردن ابعاد فن آوري قديمي مورد استفاده در ريسندگي پشم و كتان امكان پذير شده ونتيجه همكاري غيرمعمولي بين كارشناسان فن آوري نانو UTD ومتخصصان ريسندگي پشم سازمان تحقيقات علمي وصنعتي كشورهاي مشترك المنافع (CSIRO) در استرالياست. نتايج پژوهشهاي اين گروه در مجلات علمي منتشر شده است.

فرصت هاي تجاري ناشي از اين كشف به واسطه كاهش هزينه اي نانو لوله هاي چند لايه اي تابيده شده در مقايسه با نانو لوله هاي تك لايه اي ( كه بيشتر مطالعه شده) افزايش خواهد يافت. نانو لوله تك لايه يك استوانه منفرد گرافيتي است در حالي كه نانو لوله چند لايه شامل رديف هاي…

بازيافت قطعات خودرو

هدف اصلي اين پروژه نمايش امكان بازيافت قطعات كامپوزيتي كهنه واسقاطي از طريق بستر سيال بود به ويژه ضايعات صنعت خودرو كه در صورت ورود كامپوزيت به صنعت خودرو حجم زيادي خواهند داشت.

اين ضايعات اغلب به مواد ديگر چسبيده اند وقطعه انتخاب شده براي اين آزمايش نيز در صندوق عقب يك خودرو- سازه‌اي ساندويچي متشكل از دو لايه پلي استر تقويت شده با شيشه و يك مغزي از فوم پلي اورتان بود.اين قطعه رنگ شده بود و تعدادي قطعه فلزي آن قرا رداشت. اين قطع ابتدا با برش و سپس آسياب چكشي به قطعاتي كوچك تر از 10ميلي متر خرد شد.

سپس تمام محصولات آسياب شده به درون بستر سيال تغذيه شد و در دماي 450 درجه سانتي گراد فراري شد. خلوص محصول به دست آمده 80درصد بود. پس از آزمايش مقدار كمي زغال…

تحليل اقتصادي

به منظور ارزيابي چشم انداز احتمالي توسعه بيشتر فرايند بستر سيال وتعيين حوزه هايي كه اصلاح آنها مي تواند به بيشتر عملي شد اين فرايند منجر شود يك برآورد اقتصادي از اين فرايند انجام شد. براي انجام اين تحليل ابتدا يك كارخانه بازيافت در مقياس واقعي طراحي شده وتجهيزات مورد نياز اندازه تجهيزات و شرايط كار آنها( دما،فشار،سرعت،جريان سيال و..) مشخص شد.

نتايج نشان دادند كه براي سربه سر شدن هزينه هاي اين كارخانه توان بازيافت آن بايد 10000 تن در سال باشد. براي اين كه كارخانه پس از 10سال، سالانه 3 درصد سود داشته باشد،توان بازيافت آن بايد 15000 تن در سال باشد.تغيير وبهبود فرايند بستر سيال ممكن است به افزايش توان وعملي شدن چنين طرح هايي منجر شود. تحليل هزينه هاي مشابهي براي كارخانه بازيافت الياف كربن…

.

.

.

در این صفحه خلاصه ای از محصول مورد نظر شما قرار داده شده است جهت دریافت و خرید متن کامل پایان نامه و  مقاله و یا فایل نرم افزاری مربوطه بر روی گزینه اضافه کردن به سبد خرید که در بالای صفحه قرار دارد سپس پرداخت را کلیک کنید که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قابل پرداخت می باشد و بلافاصله بعد از پرداخت انلاین به صورت خودکار لینک دانلود مربوطه فعال می گردد