پیشینه تحقیق تولید پودر مس و معرفی گرافن و خواص و کاربردها و روش های تولید گرافن و آلیاژسازی مکانیکی و مبانی فرآیند آن دارای ۴۰  صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-۱- مقدمه :    ۵
۲-۱- مشخصات مس :    ۶
۲-۲- پنج روش اساسی برای تولید پودر مس وجود دارد که عبارتند از :    ۷
۲-۲-۱- رسوب الکترولیتی پودر مس :    ۸
۲-۲-۲- احیای گازی اکسید مس :    ۸
۲-۲-۳- اتمیزه کردن :    ۹
۲-۲-۴- رسوب پودر مس از محلول سولفات مس با آهن :    ۱۰
۲-۳- تاریخچه گرافن :    ۱۰
۲-۴- معرفی گرافن :    ۱۱
۲-۵- روند تحقیقات انجام شده برروی گرافن :    ۱۳
۲-۶- خواص گرافن :    ۱۴
۲-۶-۱- چگالی :    ۱۴
۲-۶-۲- رسانایی گرمایی :    ۱۴
۲-۶-۳- رسانایی الکتریکی :    ۱۵
۲-۶-۴- مساحت سطحی ویژه :    ۱۵
۲-۶-۵- مقاومت مکانیکی:    ۱۵
۲-۶-۶- مدول یانگ :    ۱۵
۲-۶-۷- مقامت در برابر شکست :    ۱۵
۲-۷- کاربرد های گرافن :    ۱۶
۲-۸- روش های تولید گرافن :    ۱۶
۲-۸-۱- روش‌ پوسته پوسته کردن میکرومکانیکی :    ۱۸
۲-۸-۲- روش رشد همبافته :    ۲۰
۲-۸-۳- روش رسوب نشانی بخار شیمیایی (CVD) :    ۲۰
۲-۸-۴- روش تهیه گرافن از اکسید گرافیت :    ۲۱
۲-۹- نانوکامپوزیت ها :    ۲۲
۲-۱۰- آلیاژسازی مکانیکی :    ۲۳
۲-۱۱- انواع فرایند های آلیاژسازی مکانیکی :    ۲۳
۲-۱۱-۱- آسیاب کاری مکانیکی (سایش مکانیکی) :    ۲۳
۲-۱۱-۲- آسیاب کاری واکنشی (مکانوشیمیایی) :    ۲۴
۲-۱۱-۳- آسیاب کاری تبریدی :    ۲۴
۲-۱۲- انواع آسیاب های مورد استفاده در آلیاژسازی مکانیکی :    ۲۴
۲-۱۲-۱-آسیاب گلوله ای سیاره ای :    ۲۴
۲-۲۱-۲- آسیاب های گلوله ای ارتعاشی :    ۲۵
۲-۱۲-۳- آسیاب های گلوله ای غلتشی :    ۲۵
۲-۱۲-۴- آسیاب های گلوله ای شافتی :    ۲۶
۲-۱۲-۵- آسیاب های گلوله ای  مغناطیسی :    ۲۶
۲-۱۳- برخی از مهمترین کاربردهای روش آلیاژسازی مکانیکی :    ۲۷
۲-۱۴- متغییرهای فرآیند روش آلیاژسازی مکانیکی:    ۲۸
۲-۱۴-۱- نوع آسیاب :    ۲۸
۲-۱۴-۲- زمان آسیاب کاری :    ۲۸
۲-۱۴-۳-  نسبت وزنی گلوله به پودر:    ۲۸
۲-۱۴-۴- میزان پر شدن محفظه آسیاب :    ۲۹
۲-۱۴-۵- اتمسفر درون محفظه آسیاب :    ۲۹
۲-۱۴-۶- درجه حرارت :    ۲۹
۲-۱۴-۷- جنس، اندازه و توزیع اندازه گلوله های آسیاب :    ۳۰
۲-۱۵- مبانی فرآیند آلیاژسازی مکانیکی :    ۳۰
۲-۱۵-۱- مخلوط شدن ذرات پودر مواد اولیه :    ۳۱
۲-۱۵-۲- افزایش قابل ملاحظه نواقص کریستالی :    ۳۲
۲-۱۵-۳- انتقال جرم بین ذرات پودر :    ۳۳
۲-۱۶- تحقیقات انجام شده بر کامپوزیت های تقویت شده با گرافن :    ۳۳
۲-۱۶-۱- نانو کامپوزیت آلومینیوم/گرافن :    ۳۴
۲-۱۶-۲- نانو کامپوزیت مس/گرافن و نیکل/گرافن :    ۳۶
۲-۱۶-۳- نانو کامپوزیت اپوکسی/گرافن :    ۳۷
منابع :    ۳۸

  منابع :

۱- عباسی  ع.، روش های شیمیایی تولید گرافن –  ماهنامه فناوری نانو – سال هشتم مرداد ۱۳۸۸ – شماره ۵، پیاپی ۱۴۲٫

۲-  سیم چی ع-آشنایی با نانو ذرات (خواص،روش های تولید و کاربرد)-دانشگاه صنعتی شریف  ۱۳۸۷٫

۳- عنایتی  م –  مواد نانو ساختار – جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان – ۱۳۸۶٫

۴- فریتس  وی .  لنل –  ترجمه:  دکتر عباچی پ – متالورژی پودر  –  موسسه  انتشارات  علمی  دانشگاه صنعتی شریف – ۱۳۸۱

۵- کریم زاده ف ، قاسمعلی ا، سالمی زاده س.، نانو مواد خواص تولید و کاربرد – جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان – ۱۳۸۸٫

۶- تقی اسکویی  م – روند تحقیقات در زمینه گرافن – ماهنامه فناوری نانو –  سال هشتم اسفند۱۳۸۸- شماره ۱۲، پیاپى۱۴۹٫

۷- معظمی گودرزی  م –  بررسی عوامل موثر بر پایدار سازی نانو صفحات گرافن در سامانه های پلیمری –  دانشگاه امیرکبیر – ۱۳۸۹٫

۸-  آقاجانی ت –  بررسی رفتار الکترو شیمیایی  و کاربرد الکترود طلای اصلاح شده بوسیله گرافن عامل دار شده در لبه ها –  ارشد دانشگاه صنعتی شریف – ۱۳۹۱٫

۹- A. K Geim ,  K. S. Novoselov , S.V. Morozov , D.Jiang , Y. Zhang , S. V. Dubons , I . V. Grigorieva , A . A . Firsov  .۲۰۰۴٫Electric field in atomically thin carbon films

۱۰- Matthew J Alen , Vincent C.Tung , Richard B. Kaner.2010.  A review of graphene 15- Park, S., and R. S. Ruoff. 2009. Chemical methods for the production of graphenes. Nature Nanotechnology.

۱۱- Stephen F. Bartolucci , Joseph . Paras , Mohammad A.Rafiee , Javad Rafiee , Sabrina Lee, Deepak Kapoor , Nikhil Koratkar  .۲۰۱۱٫ Graphene–aluminum nanocomposites.

۱۲- Mohammad A.Rafiee , Zhou Wang , Huaihe Song, Zhong-Zhen Yu , Nikhil Koratkar       . ۲۰۱۰ . Graphene–Nanoribbon composites.

۱۳- G.K.Williamson and W.H.Hall , “ X-Ray line broadening from filed Alminium and wolfram”, Acta Metallurgica. Vol. 1. Jan (1953) 22-31.

۱-۱- مقدمه :

کربن در طبیعت ساختارهای مختلفی دارد؛ الماس و گرافیت از ساختار های معروف آن هستند، در الماس هر اتم کربن با چهار اتم دیگر پیوند برقرار کرده است و این ماده بعنوان سخت ترین ماده جهان شناخته شده است. در گرافیت اتم های کربن در لایه های مجزایی با هم پیوند برقرار کرده­­اند. این لایه های روی هم قرار گرفته و با پیوند ضعیفی به هم متصل شده ­اند که هر کدام از لایه­ های موجود درگرافیت را گرافن[۱] می­نامند.[۱]

در گرافیت (یکی از آلوتروپ های کربن)، هر کدام از اتم‌های چهارظرفیتی کربن، با سه پیوند کووالانسی به سه اتم کربن دیگر متصل شده‌اند و یک شبکه گسترده را تشکیل داده‌اند. این لایه خود بر روی لایه‌ای کاملاً مشابه قرار گرفته‌است و به این ترتیب، چهارمین الکترون ظرفیت نیز یک پیوند شیمیایی داده‌ است، اما پیوند این الکترون چهارم، از نوع پیوند واندروالسی است که پیوندی ضعیف است. به همین دلیل لایه‌های گرافیت به راحتی بر روی هم بلغزند و می‌توانند در نوک مداد سیاه به کار بروند. گرافن ماده‌ای است که در آن تنها یکی از این لایه‌های گرافیت وجود دارد و به عبارتی چهارمین الکترون پیوندی کربن، به عنوان الکترون آزاد باقی مانده ‌است.[۲]

گرافن یکی از مواد کریستالی دو بعدی است که در سال های اخیر شناسایی و تحلیل شده است. صفحه­ای ورقه­ای شکل به ضخامت یک اتم کربن را گرافن تک لایه می­نامند. این ماده جدید ویژگی­های منحصر به فرد زیادی دارد که این امر باعث می شود آن را برای مطالعات اساسی و کاربردهای آینده به ماده­ای جالب مبدل سازد. [۳]

گرافن به دلیل ساختار خود، در زمینه های زیادی ویژگی های بسیار منحصر به فردی را نشان می­دهد. ثابت شده است که گرافن قوی ترین ماده­ای می­باشد که تا کنون اندازه گیری شده است. از گرافن بعنوان ماده­ای برای افزایش استحکام ، هدایت الکتریکی و نیز هدایت حرارتی در نانو کامپوزیت های مس استفاده می­شود. در تحقیقاتی که بر روی نانو کامپوزیت مس-گرافن  انجام شده است نشان می­دهد که گرافن باعث افزایش هدایت حرارتی مس شده است.[۴]

کامپوزیت های پایه مس تقویت شده با گرافن به سبب هدایت الکتریکی و گرمایی مناسب و استحکام در دمای بالا، ماده مناسب برای کنتاکت های الکتریکی می­باشد.

روش متداول تهیه این کامپوزیت ها، آلیاژسازی مکانیکی[۲] می باشد، روش آلیاژسازی مکانیکی به دلیل سادگی، تجهیزات به نسبت ارزان و قابلیت حجم تولید بالا مورد توجه خاص است. آلیاژسازی مکانیکی یک فرآیند پودری است که اجازه تولید مواد همگن را به ما می­دهد، آلیاژسازی مکانیکی بطور معمول روش آسیاب گلوله ای با انرژی بالا است به این صورت است که در ابتدا ذرات فاز زمینه و فاز تقویت کننده با هم مخلوط می­شوند و سپس به مدت زمان زیادی تا وقتیکه به حالت نیمه پایدار برسد آسیاب می­گردند بعد از اینکه آسیاب شدند مخلوط حاصله متراکم می­گردد و سپس تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد تا به ریز ساختار و خواص مورد نظر برسد. در این روش سایز پودرهای مورد استفاده اندازه بحرانی ندارند تنها باید از اندازه گلوله های آسیاب (که معمولا فولادی هستند) کوچکتر باشند. پودرهای استفاده شده می توانند فلزات خالص، آلیاژهای و فازهای دیرگداز باشند.

۲-۱- مشخصات مس :

مس[۳] یکی از فلزات مهم مهندسی است زیرا در شرایط غیرآلیاژی و همچنین به صورت آلیاژ با فلزات دیگر کاربرد وسیعی دارد. در شرایط غیرآلیاژی، این فلز ترکیب خارق العاده ای از خواص دارد که آن را بصورت ماده ای اساسی در صنایع الکتریکی در می آورد. بعضی از این خواص عبارتند از هدایت الکتریکی زیاد، هدایت حرارتی، مقاومت به خوردگی، سادگی ساخت، تنش تسلیم معقول و خواص تابکاری قابل کنترل می باشد.

مس با جرم اتمی۵۴/۶۳ ،قطر اتمی ۵۵۱۱/۲ ، قطر یونی ۰۶/۱ آنگستروم و ثابت کریستالی این عنصر۶۰۸۰/۳ آنگستروم بدون هیچگونه تغییرات آلوتروپیکی در ۱۰۸۳ درجه سانتیگراد در ساختمان FCC[4] از مذاب متبلور می شود.[۵؛۶] پودر مس مصرفی از نوع دانه ای و با قابلیت روانی خوب و چگالی ظاهری حدود gr/  ۵/۲ تا ۲/۳ می باشد.

۲- پنج روش اساسی برای تولید پودر مس وجود دارد که عبارتند از :

۲-۲-۱- رسوب الکترولیتی پودر مس :

رسوب الکترولیتی پودر مس با فرآیندی مشابه آنچه که در پالایش مس بعنوان یک مرحله مهم قلمداد می شود، صورت می گیرد. هر چند بجای استفاده از آندهای ریخته شده از مس ناخالص، آندهای مس خالص حاصل از پالایش الکترولیتی بکار می رود و شرایط رسوب الکترولیتی طوری اصلاح می شود که به جای تشکیل رسوب چسبنده صاف برروی کاتدی از آنتیموان– مس، پودر مس رسوب می کند. پودر رسوبی برروی کاتد با برس کنده می شود و به کف مخزن الکترولیز می رسد. پودر شسته می شود، از صافی می گذرد و سرانجام به مرحله تابکاری و احیا در کوره نواری در دمایی حدود ℃۵۰۰ تا ℃۸۰۰  و اتمسفری از گاز هیدروکربن نیم سوخته هدایت می شود. خواص پودر بویژه چگالی ظاهری آن، در درجه اول با عمل احیایی که پس از رسوب الکترولیتی انجام شده بصورت توده ای متخلخل در می آید که باید با آسیاب چکشی خرد و به پودر تبدیل شود. شکل ذرات پودر رسوبی برروی کاتد دندریتی(شاخه ای) است. عمل احیا باعث زینتر کافی می شود به طوری که ظاهر دندریتی(شاخه ای)  از بین می رود. پودر الکترولیتی ندرتا پس از رسوب و بدون عمل احیا به سرعت در خلا خشک      می شود و در این حالت ذرات آن به شکل دندریتی(شاخه ای) هستند.

۱- Graphene

۱ – Mechanical Alloying

۱-Copper

[۴]– Face center cubic

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.