عنوان: آلیاژهای حافظه دار

قالب بندی: WORD

تعداد صفحات: 31

این تحقیق در مورد آلیاژهای حافظه دار می باشد که تعریف ، ساختار ، ویژگی ها و تقسیم بندی آلیاژهای حافظه دار را مورد بررسی قرار می دهد. این تحقیق به دانشجویان رشته های ساخت و تولید، مهندسی صنایع و دیگر رشته های مرتبط با آن پیشنهاد می گردد.

مقدمه

موادی که باعث سازگاری سازه با محیط خود می شوند، مواد محرک نامیده می شوند. این مواد می توانند شکل، سفتی، مکان، فرکانس طبیعی و سایر مشخصات مکانیکی را در پاسخ به دما و یا میدان های الکترومغناطیسی تغییر دهند. امروزه پنج نوع ماده محرک به طور عمده استفاده می شود که شامل آلیاژهای حافظه دار، سرامیکهای پیزوالکتریک، مواد مغناطیسی سخت و مایعات الکترورئولوژکال و مگنتورئولوژیکال می باشند. این مواد از زمره مواد هوشمند محرک می باشند. مواد هوشمند آن دسته از موادی هستند که می توانند به تغییرات محیط به بهترین شکل ممکن پاسخ داده و رفتار خود را نسبت به تغییرات تنظیم نمایند.

آلیاژ حافظه دار چیست؟

آلیاژهای حافظه دار گروه جدیدی از مواد هستند که اگر با ترکیب شیمیایی مشخّص تحت عملیات حرارتی مناسبی قرار گیرند؛ توانایی بازگشت به شکل یااندازه از قبل تعیین شده را از خود نشان می دهند.

همچنین این مواد قابلیت تبدیل انرژی گرمایی(الکتریکی)را به انرژی مکانیکی دارند واگر گرم وسردکردن این آلیاژها با جریان الکتریکی کنترل شود؛ می توان حرکتهای سیکلی با قابلیت تکرار در دفعات متوالی ایجاد کرد.

آلیاژهای حافظه دار از عناصر نیکل و تیتانیوم تشکیل شده اند، که تحت نام نایتینول شناخته می شوند.

این آلیاژها کاربردهای گوناگون و بسیار مفیدی در زمینه هایی همچون: هوا وفضا، صنایع خودروسازی، پزشکی،دندانپزشکی و....

خاصیت منحصر به فرد این آلیاژها بر اساس تغییر فاز در آلیاژ نایتینول میباشد.

عکس العمل شدید این مواد نسبت به برخی از پارامترهای ترمودینامیکی و مکانیکی و قابلیت بازگشت به شکل اولیه در اثر اعمال پارامترهای مذکور به گونه ای است که می تواند رفتار سیستم را بهبود بخشد. وقتی یک آلیاژ معمولی تحت بار خارجی بیش از حد الاستیک قرار می گیرد؛ تغییر شکل می دهد. این نوع تغییر شکل بعد از حذف بار باقی می ماند. اما آلیاژهای حافظه دار، من جمله آلیاژهای Ni Ti، Cu Zn، Cu Zn Al، Cu Zn Ga، Cu Zn Sn، Cu Zn Si، Cu Al Ni، Cu Au Zn، Cu Sn، Au Cd، Ni Al، Fe Pt و... رفتار متفاوتی از خود ارائه می نمایند.

در دمای پایین، یک نمونه حافظه دار می تواند تغییر شکل پلاستیک چند درصدی را تحمل کند و سپس به صورت کامل به شکل اولیه خود در دمای بالا برگردد. در فرآیند برگشت به شکل اولیه، آلیاژ می تواند نیروی زیادی تولید کند که این نیرو برای تحریک مفید می باشد. این فرآیند اولین بار در سال ۱۹۳۸ مشاهده شد و برای مدت زمان طولانی در حد کنجکاوی آزمایشگاهی باقی ماند. در سال ۱۹۶۱ اثر حافظه داری شکل در آلیاژ نیکل تیتانیوم با درصد اتمی مساوی (۵۰ ۵۰%) توسط بوهلر و در آزمایشگاه ناوال اوردنانس (Naval Ordanance Lab) کشف و تحت نام نیتینول (Nitinol) مشهور شد. دو حرف اول نیتینول در ارتباط با نیکل، دو حرف بعدی مربوط به عنصر تیتانیوم و سه حرف آخر در رابطه با آزمایشگاه ناول اوردانس می باشد. از اوایل سال ۱۹۸۰ استفاده از آلیاژهای حافظه دار در بین محققان و مهندسان مورد توجه قرار گرفت و این آلیاژ هوشمند در زمینه های وسیعی از جمله تعدیل رفتار آئروالاستیسیته آنتن ماهواره ها، کنترل ارتعاش سازه های فضایی، کنترل ارتعاش سطوح کنترلی هواپیماها و حتی در شبیه سازی های پزشکی مورد استفاده قرار گرفته است و کشف مزایای اصلی و علمی آن هر روز افزایش یافته است.

فهرست مطالب

مقدمه
آلیاژ حافظه دار چیست؟
ساختار آلیاژهای حافظه دار
چگونگی پی بردن به حافظه داربودن این آلیاژها
اساس حافظه داری آلیاژ
آزمایش جهت بررسی حافظه دار بودن یک آلیاژ حافظه دار
تقسيم‌بندي سوپرآلياژها برحسب روش توليد
تقسيم‌بندي سوپرآلياژها برحسب تركيب شيميايي
خاصیت حافظه داری
روش تهیه: (براساس یک آزمایش وتحقیق)
کاربردهای آلیاژ حافظه دار
کاربرد در صنایع خودروسازی
کاربرد آلیاژهای حافظه دار درمهندسی پزشکی
موارد استفاده پزشکی از آلیاژ Ni-Ti
شناخت این گونه آلیاژها
نتیجه گیری
منابع