فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:65
فهرست مطالب:
عناوین صفحه
بخش اول: لیزر 1
1-1 مقدمه 2
1-2 لیزر 4
1-3 ساختار لیزر 5
1-4 بسترهای تشدیدکننده 6
1-4-1 مایعات 6
1-4-2 گازها 7
1-4-3 جامدات 7
1-5 خواص امواج الکترومغناطیسی نور 8
1-6 سیر تحول و رشد 9
1-7 سازو کار لیزر 9
1-8 گونه های لیزر 9
1-9 دسته بندی لیزرها 10
1-9-1 دسته اول 10
1-9-2 دسته دوم 10
1-9-3 دسته سوم اولیه 10
1-9-4 دسته سوم ثانویه 11
1-9-5 دسته چهارم 11
1-10 کاربردهای لیزر 11
بخش دوم: لیزرهای سرامیکی Nd:YAG 12
1-2 لیزرهای سرامیکی Nd:YAG 13
2-2 آزمایشات 14
2-2-1 ساخت نمونه های سرامیکی 14
2-2-2 انعکاس سرامیکهای Nd:YAG بعد از
اچ حرارتی 15
2-2-3 رابطه پخش نوری با زمان سینتر و ضخامت
نمونه 16
4-2-2 طیف جذب و انرژی ورودی و خروجی لیزرهای
تک کریستال و سرامیک Nd:YAG 17
2-2-5 مقایسه ریزتراشه های لیزرهای سرامیکی و
تک کریستال Nd:YAG 19
2-2-6 نوسان لیزر سبزNd:YAG 20
2-2-7 اشعه نوسانی لیزرهای سرامیکی Nd:YAG 22
بخش سوم : ساخت و اجزای لیزر پلی کریستال و تک کریستال
YAG بوسیله عمل آوری سرامیک پیشرفته 25
3-1 ساخت و اجزای لیزر پلی کریستال و تک کریستال YAG
بوسیله عمل آوری سرامیک پیشرفته 26
3-2 پروسه ساخت سرامیک پلی کریستال و تک کریستال
Nd:YAG 28
3-3 تنظیم تجربی نوسان لیزر 29
3-4 ریزساختار سرامیک Nd:YAG 30
3-5 رابطه بین درجه حرارت و درجه رشد غیرعادی دانه 31
3-6 تک کریستالیزاسیون به روش سینتر 31
3-7 تصویر TEM-EDX تک کریستال Nd:YAG 35
3-8 تصویر XRD پلی کریستال Nd:YAG 36
3-9 اجزای لیزر تک کریستال و سرامیک پلی کریستال Nd:YAG 38
3-10 مشخصات نوسان لیزر در نمونه های
Nd:YAG که یک پلی کریستال و یک تک کریستال
بدون تخلخل و تک کریستالی با میزان کمی خلل
و فرج باقیمانده 39
3-11 پارامترهای ترکیب 41
3-11-1 پروسه اکسیدهای تجاری 42
3-11-2 پروسه chemice-doue route 43
3-12 خصوصیات طیفی 46
3-13 اندازه گیریهای لیزر 49
3-14 خاص طیفی Nd:YAG 52
3-15 خواص حرارتی Nd:YAG 55
3-16 دیود پمپ لیزرهای ریز تراشه 59
3-17 شکست القاء شده حرارتی 62
مراجع
فهرست نمودارها صفحه
رابطه پخش نوری Nd:YAG بر روی زمان سینتر خلا 16
رابطه ضریب پخش نوری اندازه گیری شده در 1000 نانومتربا
ضخامت نمونه 17
طیف جذب برای 1%at تک کریستال Nd:YAG و4.8%at سرامیک
Nd:YAG در 780و 840 نانومتر 18
ورودی وخروجی لیزر برای 9/0% atتک کریستال Nd:YAG و 1/1at% سرامیک Nd:YAG تحریک شده با دیود لیزر. 19
مشخصات لیزر ریز تراشه برای 0/1 at % تک کریستال
Nd:YAg و سرامیک با Nd افزوده شده 20
پروسه ساخت مواد پلی کریستال و تک کریستال Nd:YAG 29
تنظیم تجربی نوسان لیزر 30
رابطه بین درجه حرارت و درجه رشد دانه 31
نمایش تک کریستاله شدن در روش سینتر 32
وجه مشترک رشد مابین دانه های ریز و تک کریستال که بوسیله
TEM-EDX.مشاهده شده است 36
مدلهای XRD سه نوع از سرامیک Nd:YAG 37
اجرای لیزر با کیفیت تجاری بالا at1%تک کریستال Nd:YAGو1و2.4و3.6at% سرامیک پلی کریستالNd:YAG 39
مشخصات نوسان لیزر پلی کریستال و تک کریستال با کیفیت
تقریبا بدون تخلخل و یک تک کریستال با میزان کمی خلل و
فرج باقیمانده 40
دیاگرام x-ray ، Nd2at%:YAG با 0.3 wt% سیلیکا وبدون
سیلیکا حرارت داده شده در 1700 درجه سانتیگراد بمدت 3ساعت
در خلاء 46
طیف جذبی تک کریستال Nd1at%:YAG (خط ساده) وNd2at%:YAG پلی کریستال ساخته شده توسط فرآیند
اکسیدهای تجاری 47
طیف نشر سرامیک Nd:YAG(1at%) در دمای اتاق و
اندازه گیری نیم عمر لیان در 1064 nm ( درونی) 48
حداقل توان خروجی لیزر بعنوان تابع پمپ برای تک کریستال و
پلی کریستال Nd:YAG 50
دیاگرماترازانرژیNd:YAG 54
2طیف جذب سرامیک Nd:YAG (حالت جامد) و تک بلور Nd:YAG 55
طیف صدور تک کریستال و پلی کریستال Nd:YAG 56
تنظیم تجربی برای اندازه گیری دپلاریزاسیون شکست
القاء حرارتی در ماده لیزر 63
فهرست اشکال صفحه
سطح شفاف سرامیک Nd:YAG بعد از اچ حرارتی 15
نوسان لیزر سبز سرامیکی Nd:YAG 21
ریز ساختار سرامیک Nd:YAG در دمای بالا و در زمانهای
خیساندن 2 ساعت و 5 ساعت 30
یک سرامیک با Nd افزوده به YAG بعد از عملیات حرارتی در
دمای بالا میباشد.و تصویر انعکاس و پلاریزاسیون مقطع
3.6 at% سرامیک Nd:YAG بعد از اچ حرارتی نمونه صیقلی 35
مدل حفره اچ تک کریستال Nd:YAG بعد از اچ در اسید
فسفریک داغ 38
پلی کریستال Nd:YAG تهیه شده از دو فرآیند تولید ، نمونه ها
دارای ضخامت 1 میلیمتر هستند 44
نمای SEM سرامیکNd:YAG تهیه شده از فرآیند
(a)‘chimie-douce ’’ و اکسیدهای تجاری (b) هر دونمونه
در 1700 بمدت 3ساعت در خلاء سینتر شده اند. 45
تنظیمات حفره لیزر برای اندازه گیریهای بازده شیب 50
تنظیم دیود پمپ نوسان لیزر 59
مدلهای دپلاریز شده برای (aنمونه برش(111) تک کریستال1.0 at%Nd:YAG و(b سرامیک3.4at% Nd:YAG در توان پمپ جذبی
با ترتیب1052 و 1085mW 64
بخش اول:
لیزر
1-1)مقدمه :
نور لیزر نوع کاملاً جدیدی از نور است؛ درخشانتر و شدیدتر از هرچه که در طبیعت یافت میشود. میتوان نور لیزری آنچنان قوی تولید کرد که هر مادهی شناخته شدهی روی زمین را در کسری از ثانیه بخار کند. می تواند سخترین فلزات را سوراخ کند یا به راحتی جسم سختی مثل الماس را سوراخ کند و از آن بگذرد.
برعکس، باریکهی کم قدرت و فوقالعاده دقیق انواع دیگر لیزر را میتوان برای انجام دادن کارهای بسیار ظریف مثل جراحی روی چشم انسان به کار برد. نور لیزر را میتوان خیلی دقیق کنترل کرد و به صورت باریکهی مداومی به نام موج پیوسته یا انفجارهای سریعی به نام پالس درآورد.
اگرچه اصول بنیادی لیزر از 40 سال پیش شناخته شده بود، نمایش اولین لیزر، دریچهای را به طرف یکی از هیجان انگیزترین و پردامنهترین پیشرفت های تکنولوژی قرن بیستم گشود. در ظرف چند سال پس از نمایش اولین لیزر، انواع بسیار گوناگونی از لیزرها به صورت ابزارهای عملی به صور گوناگون به کار گرفته شدند. لیزرها در تکنولوژی انقلابی جدید پدید آوردهاند و تأ ثیر آنها بر زندگی ما در آینده نیز ادامه خواهد داشت.
امروزه گسترهی وسیعی از لیزرها در همه جا به کار گرفته شدهاند. فروشگاههای بزرگ و بسیاری از انبارهای بزرگ خوردهفروشی برای جستجوی خودبهخود، ثبت قیمتها و صورتبرداری از اقلام خریداری شده، در قسمت حساب کننده از لیزر بهره میگیرند. در دستگاههای ویدئویی از نور لیزر برای خواندن دیسکهای ویدئویی و ایجاد تصویر متحرک همراه با صدا استفاده میکنند. مقدار زیادی اطلاعات را روی دیسکهای لیزری ثبت میکنند تا بعداً روی صفحهی کامپیوتر خوانده شوند یا توسط چاپگرهای لیزری به شکل نسخهی سخت روی کاغذ چاپ شوند.
در پزشکی نور لیزر به عنوان نوع جدیدی چاقوی جراحی بدون خونریزی استفاده میشوند و وقتی که نسجی مثل قسمت معیوب کیسهی صفرا در خلال جراحی برداشته میشود، رگهای خونی بسته میشوند. کارهای دندانپزشکی با لیزر درد کمتری دارند و برای روکش و پل دندان از لیزرها استفاده میشود.
در صنعت از لیزرها برای عملیات گرمایی فلزات، جوش دادن قسمتها به یکدیگر و وسایل همترازی دقیق استفاده میشود. لیزرها را برای اندازهگیری دقیق فاصلههای خیلی بزرگ و نیز فاصلههای خیلی کوچک به کار میبرند. افزون بر اینها لیزرها را همراه با تارهای نوری، برای انتقال بهتر دادهها و بهبود ارتباط تلفنی به کار میگیرند. لیزرها در حال تغییر دادن نحوهی پژوهش دانشمندان هستند. لیزرها میتوانند چشمهی جدیدی از قدرت الکتریکی بیافرینند، مشابه فرایندی که در خورشید برای تولید انرژی به وجود میآید.
فرمت فایل : word (قابل ویرایش) / تعداد صفحات : 65 صفحه
چکیده
ما به تعریف مواد سرامیکی و علم سرامیک میپردازیم بعد به طرز ساخت مواد سرامیکی میپردازیم برای ساخت هر ماده سرامیکی یک سری عملیات واحد هایی مثل خرد کردن وآسیاب کردن ، اختلاط جامدات و... وجود دارد که ما میتوانیم موازنه انرژی و جرم حول این عملیات واحد ها ببندیم برای همین ما یک ماده سرامیکی مثل سیمان را به عنوان مثال برای تمام مواد سرامیکی مورد بررسی قرار میدهیم به معرفی مختصری از عملیات واحد ها مربوط به ساخت کلینکر سیمان و بررسی آن ها از نظر مهندسی شیمی میپردازیم و بعد به مبحث کوره و بررسی آن از نظر مهندس شیمی میپردازیم و چون عملیات های ما مربوط به جامدات است به طور مختصری به مباحثی درباره جامدات نیز میپردازیم
خلاصه طرح
نام محصول رنگدانههای سرامیکی
ظرفیت پیشنهادی طرح 500 تن در سال
موارد کاربرد صنایع سرامیک، پلاستیک، نساجی
مواد اولیه مصرفی عمده سنگ معدن تیتانیم، سنگ معدن
روی ، کنسانتره روی، ضایعات فلزی، اکسید کادمیم، کربنات کادمیم
اشتغال زایی (نفر) 39
10000 مترمربع زمین مورد نیاز
رنگدانه های سرامیکی علاوه بر کاربرد در صنعت سرامیک در سایر صنایع نیز به عنوان رنگدانه میتواند استفاده شوند. در ادامه کلیه کاربردهای رنگدانه های مورد نظر مورد بررسی قرار گرفته است.
اکسید روی اغلب به همراه اکسیدهای دیگر به عنوان کاتالیزور در سنتز مواد آلی (مانند متانول) به کار گرفته می شود. در برخی از ترکیبات چسبی نیز حاضر است.
رنگدانه ه ای صنعت سرام یک بر حسب نوع رنگ مورد نظر متفاوت م یباشند و اکثرا از اکسید فلزات تشک یل شده اند. دی اکس ید تیتا نیوم بعنوان مهمتر ین رنگدانه سف ید شناخته م ی شود و جایگزینی بر ای آن وجود ندارد . رنگدانه ه ای رنگ ی نیز که بعلت رنگ منحصر به فردشان ج ایگزینی نحواهند داشت. لذا بطور ک لی تاکنون در صنعت سرامیک که حساسیت زیادی نسبت به نوع رنگدانه دارد، ج ایگزینیبرای آن معرف ی نشده است . البته لازم به ذکر است که با پی شرفتهای اخی ر در زمینه نانوتکنولوژی، انواع رنگدانه ه ای نانو در سا لیان آ تی به بازار عرضه خواهد شد و این م ی تواند تحدیدی بر ای صنعت رنگدانه فعل ی
تلقی شود.
تعداد صفحات : 97
فرمت فایل : word (قابل ویرایش)
فهرست مطالب :
فصل 1 - متالیزه کردن و تکنیکهای آن
1-1 ) فرایند متالیزه کردن
1-2 ) تکنیک پودر فلز زینترشده
1-3 ) تکنیک نمک فلز نسوز یاراکتیو
1-4 ) تکنیک پودر شیشه / فلز
1-5 ) تکنیک رسوب دادن بخار
فصل 2- روشهای اتصال سرامیک به فلزبا استفاده از فازجامد
2-1) تکنیک استفاده از پرس گرم
2-2) اتصال بوسیله بانددیفوزیونی
فصل 3- روشهای اتصال سرامیک به فلز با استفاده ازفاز مایع
3-1 ) لحیمکاری
3-2 ) جوشکاری (Brazing)
فصل 4 - اتصال سرامیکهای اکسیدی به یکدیگر
4-1) اتصال سرامیکهای اکسیدی به یکدیگر با استفاد از شیشه
فصل 5- اتصال سرامیکهای غیر اکسیدی
5-1) واکنشهای اتصالی
5-2 ) روشهای اتصال
5-3 ) اتصال حالت جامد
5-4 ) اتصال یوتکتیک
5-5 ) خواص اتصال
5-6 ) مواد مخصوص اتصال
فصل 6 - کاربرد سرامیکها و اتصالات آنها
6-1 ) کاربرد در دستگاههای خودکار
6-2 ) کاربرد در الکترونیک
6-3 ) مصارف هستهای
6-4 ) کاربردهای متفرقه
چکیده :
در این مجموعه روند اتصال بین دوماده سرامیکی و اتصال بین یک ماده سرامیکی با فلز بررسی میشود. در ابتدا اتصال بین سرامیک با فلز بررسی میشود که این اتصال نیازمند متالیزه کردن یا فلزی کردن سطح سرامیک میباشد چرا که با این کار جذب و چسبندگی فلز به سرامیک بهتر انجام میشود. ابتدا فرایند متالیزه کردن توضیح داده میشود و بعد انواع تکنیکهای آن که عبارتند از 1- تکنیک پودر فلز زینتر شده 2- تکنیک نمک فلز نسوز 3- تکنیک پودر شیشه / فلز 4- روش رسوب دادن بخار
بعد از متالیزه کردن اتصال سرامیک به فلز با استفاده از فاز جامد و فاز مایع توضیح داده میشود. اتصال در دوفاز جامد دو قسمت دارد 1- اتصال پرس گرم 2- اتصال بوسیله باند دیفوزیونی و اتصال با استفاده از فاز مایع نیزدو قسمت دارد 1- لحیمکاری 2- جوشکاری (Brazing) درفصل بعد اتصال سرامیکهای اکسیدی با استفاده از شیشه مورد بحث قرار میگیرد. و در این مورد مقالهای درباره اتصال آلوسینا به یک کامپوزیت عنوان میشود. اتصال سرامیکهای غر اکسیدی مبحث بعدی میباشد که شامل سرفصلهای زیررا شامل میشود: 1- واکنشهای اتصالی 2- روشهای اتصال 3- اتصال حال جامد 4- اتصال یوتکتیک 5- خواص اتصال 6- مواد مخصوص اتصال درفصل آخر نیز کاربردهای سرامیکهای پیشرفته و اتصالات آنها مورد بررسی قرار میگیرد.
مقدمه
تعریفی که برای اتصال مواد یا همان جوینینگ میتوانیم داشته باشیم عبارتست از :
نزدیک کرد دو ماده به یکدیگر به طوری که سطوح این دوماده یک فصل مشترک را تشکل دهند و این دوماده را بوسیله روشهای مختلفی مانند: بستهای مکانیکی، انواع چسبها، ایجاد یک باند شیمیائی و یا ایجاد یک باند دیفوزیونی متصل به یکدیگر نگه میدارند.
در این رساله در مورد روشهای اتصال سرامیک به سرامیک و سرامیک به فلز بحث خواهد شد. عمل جوینینگ یا اتصال، استفاده از سرامیکهائی را که نمیتوان بصورت تکی استفاده کرد آسانتر میکند. ویا اینکه هزینه آنها بوسیله جوینینگ پائین میآید.
در حقیقت وقتی دو قطعه به هم متصل میشود ماده حاصل تقویت شده و استحکام بهتری پیدا میکند. کاربرد قابل توجه برای اتصال سرامیکها وابسته است به کار اجزاء سرامیکی در دماهای بالا و ایستادگی آنها در برابر تنشها او گرادیانهای بالای حرارتی . از جمله مواردی که میتواند گرادیانهای حرارتی و تنش در اتصال ایجاد کند عبارتند از روند سرمایش قطعه که باعث ایجاد گرادیان حرارتی درداخل اتصال میشود. حرکتهای پاندولی و چرخش کاربر نیز ایجاد تنش میکند. برای طراحی سیستمهائی با اتصالات سرامیکی نیازمند یک سری اطلاعات از مواد موجود در لایهها میباشیم که این اطلاعات شامل شاخت خواصی از قبیل: انبساط حرارتی، ویسکوزیته، مدول الاستیک، استحکام، تافنس شکست، خزش و خستگی میباشد. قابل دسترس بودن تکنیکهای اتصال و داشتن اطلاعات کافی و مفید از این خواص در طراحی مناسب سیستمها با ساختار سرامیکی در دماهای بالا تأثیر بسزائی خواهد گذاشت. اتصال سرامیک به سرامیک و سرامیک به فلز حداقل بوسیله یکی ازسه روش زیر انجام میشود.
ما به تعریف مواد سرامیکی و علم سرامیک میپردازیم بعد به طرز ساخت مواد سرامیکی میپردازیم برای ساخت هر ماده سرامیکی یک سری عملیات واحد هایی مثل خرد کردن وآسیاب کردن ، اختلاط جامدات و… وجود دارد که ما میتوانیم موازنه انرژی و جرم حول این عملیات واحد ها ببندیم برای همین ما یک ماده سرامیکی مثل سیمان را به عنوان مثال برای تمام مواد سرامیکی مورد بررسی قرار میدهیم به معرفی مختصری از عملیات واحد ها مربوط به ساخت کلینکر سیمان و بررسی آن ها از نظر مهندسی شیمی میپردازیم و بعد به مبحث کوره و بررسی آن از نظر مهندس شیمی میپردازیم و چون عملیات های ما مربوط به جامدات است به طور مختصری به مباحثی درباره جامدات نیز میپردازیم.
فهرست :
مقدمه
تعریف مواد سرامیکی
انواع مواد سرامیکی
سرامیک سنتی
سرامیک مدرن
علم سرامیک
فیزیکی
صنعتی
خواص جامدات و عملیات های واحد مربوط
جامد
ابعاد یک جسم جامد
ذره
کرویت
الک
مش
مجموع الکها
اندازه گیری قطر ذرات با کمک الک ها
تحلیل غربال
مقادیر متوسط برای برای تمام ذرات توده کل
سطح مخصوص مخلوط( یاتوده کل)
تعداد ذرات یک مخلوط
قطر متوسط حجم –سطح
قطر متوسط میانگین حسابی
نکته بسیار مهم
عملیات واحد جامدات
سنگ شکن ها
سنگ شکن ثابت
فکی
سنگ شکن ضربه ای(چکشی یا کوبیت)
سنگ شکن مخروطی
سنگ شکن قلتکی یا استوانه ای
روش انتخاب سنگ شکن
سنگ شکن متحرک
آسیاب ها
آسیاب چکشی(ضربه ای)
آسیاب غلطکی
آسیاب گولوله ای
رابطه دبی و توان برای سنگ شکنها و آسیابها
کلینکر
طرز تهیه کلینکر
مواد اولیه
سنگ آهک
خاک رس
ماسه و سنگ ماسه
مارن
شیل
مراحل ساخت کلینکر
استخراج از معدن
مراحل استخراج سنگ آهک
انفجار کوه
خرد کردن
آسیاب و آماده سازی مواد برای پخت
پخت
کوره
اجزای کوره و طرز کار کوره
بدنه
شاسی یا پایه
مشعل
کولر ها
مشبک
پیشگرم کن
پیشگرمکن سیکلونی
فاز های اصلی کلینکر
الیت
بلیت
آلومینات تری کلسیم
آلومینو فریت کلسیم (فاز فریت)
سیمان
سیمان پرتلند
استاندارد
انواع سیمان پرتلند
انواع سیمان غیر پرتلند
سخن آخر
منابع