نانو‌ کاغذ جایگزین فلز

محققان دانشگاه Maryland برای مدت طولانی است که به دنبال ماده‌ای هستند که مقاوم در برابر تغییر شکل و قادر به تحمل فشار‌های وارد بر آن باشد.
Teng Li استادیار مهندسی مکانیک UMD گفت: قدرت و استحکام در کنار هم منحصر به فرد است. به عنوان مثال ماده‌ای همچون چدن و الماس مقاومند اما به شکنندگی گرایش دارند.
تیم تحقیقاتی UMD ماده‌ای قوی و محکم را از طریق بررسی خواص مکانیکی سلولز، یکی از فراوان‌ترین منابع تجدید‌پذیر زیستی بر روی زمین، توسعه دادند. محققان ورقه‌هایی با اندازه‌های مختلف از الیاف سلولزی که با چشم دیده نمی‌شوند را تولید کردند. اندازه‌ها از حدود سی میکرو‌متر تا ده نانو‌متری، چهل بار سخت‌تر و صد و سی بار قوی‌تر از کاغذ دفتر معمولی است که از الیاف سلولزی هزار بار بزرگتر ساخته شده است.
Li افزود: این یافته‌ها می‌توانند به ایجاد یک سطح جدید از عملکرد بالای مواد مهندسی منجر شود. عملکرد بالای مواد سلولزی و سبک بودن موجب جایگزین شدن آنها با مواد ساختاری معمولی (فلزات) در برنامه‌های کاربردی که وزن در آنها مهم است می‌شود.
اعضای تیم می‌گویند: به عنوان مثال ممکن است، این کشف بتواند بهره‌وری بیشتر انرژی و وسایل نقلیه "سبز" مفید باشد. علاوه بر این نانو‌کاغذ‌های شفاف سلولزی ممکن است به عنوان یک بستر کاربردی در الکترونیک‌های انعطاف‌پذیر به کار برده شود. در نتیجه در الکترونیک‌های کاغذی، سلول‌های خورشیدی قابل چاپ و صفحه نمایش انعطاف‌پذیر که جنبه‌های زندگی روزمره را تغییر می‌دهد، مورد توجه قرار می‌گیرد.
الیاف سلولزی به راحتی می‌تواند بسیاری پیوند‌های هیدروژنی شکل دهد. در اولین شکست، هیدروژن می‌تواند خود به خود پیوند ایجاد کند و کیفیت را اصلاح کند. UMD کشف کرد که الیاف کوچکتر از سلولز در هر منطقه مربعی پیوند هیدروژنی بیشتری برقرار می‌کنند. به این معنی که در کاغذ تولید‌شده از الیاف بسیار ریز، هیدروژن‌ها هم می‌توانند بهتر در کنار هم بمانند و هم بسیار سریعتر از نظر شکل بازیابی شوند. این مهم کلیدی برای ساخت نانو‌کاغذ سلولزی سخت و قوی است.
Liangbing Hu، استادیار علوم مواد در UMD گفت: این مهم است که بدانیم چگونه نانو‌کاغذ سلولزی قوی و سخت است. به همین منظور پژوهشگران آزمایشی مشابه با استفاده از نانولوله‌های کربنی که در اندازه‌ای شبیه به الیاف سلولزی هستند، انجام دادند. در نانو‌لوله‌های کربنی پیوندی بسیار ضعیف برقرار است و تحمل تنش و ضربه را ندارند، در نتیجه کاغذ ساخته شده از نانولوله‌های کربنی ضعیف است که بهبود عملکرد مکانیکی نانولوله‌ها می‌تواند جرقه‌ای برای پژوهش‌های آینده باشد.

مته،پوشش مته ها،مته الماسه،کاربید تنگستن

مته الماسه نشان داده شده در شکل زیر یکی از انواع مته‌های دو لبه است.
قسمت عمده مواد تشکیل دهنده آن از فولاد نرم است
که با ماشین کاری و نورد کاری به این شکل در آمده است.
در نوک مته برای افزایش کارایی و مقاومت بیشتر از کاربید تنگستن استفاده شده که با لحیم کاری به نوک مته متصل است.
مته‌های الماسه اغلب اوقات با دریلهای چکشی استفاده می‌شوند.
مته با هر دو حالت چرخشی و ضربه‌ای به درون کار فرو می‌رود.
ضربه‌های چکش باعث پیشروی بهتر مته می‌شود.
شیارهای اطراف مته کار حمل مواد برداشته شده توسط مته به بیرون را دارد.
چرخش مته به همراه ضربه‌های چکش باعث فرو رفتن آرام مته درون کار می‌شود.
درساخت بدنه این مته از مواد خاصی به نام SDS استفاده می‌شود.

دانلود کتاب Fundamentals of Materials Science and Engineering

در این پست کتابی در رابطه با علم مواد خدمت شما ارائه خواهیم کرد. این کتاب که به علم مواد ( Materials Science ) کالیستر مشهور می باشد، یکی از مرجع اصلی در دانشگاه ها می باشد. مشخصلت این کتاب بصورت زیر می باشد:

Fundamentals of Materials Science and Engineering, An Interactive

Fifth Edition
Author: William D. Callister, Jr.
Department of Metallurgical Engineering
The University of Utah
Published By: John Wiley & Sons, Inc.
Copyright © ۲۰۰۱.
۹۲۱ Pages.

معرفی فولادهای زنگ نزن دوپلکس

توجه به علم مواد و متالورژی نه تنها میتواند در بهره وری و انتخاب صحیح مواد در صنایع کمک شایان نماید بلکه از لحاظ اقتصادی و کمک به کاهش هزینه های اولیه ساخت، نگهداری ومحافظت از خوردگی بسیار موثر خواهد بود. پس از سالها مشاهده خسارت های ناشی از خوردگی و زنگ زدگی فولاده های ساده در محیط های خورنده و اتمسفری علم و تکنولوژی توانست فولاد های زنگ نزن آستنیتی AISI 304,316,… و فریتی … AISI 430,409L, و مارتنزیتی AISI 420,410 را ابداع نماید، اما پس از مشخص شدن ضعفها و کاستی های فولادهای فوق الذکر، دانشمندان علم مواد و متالورژی توانستند با مطالعات گسترده فولادهای دو فازی یا دوپلکس را به جهانیان معرفی نمایند.به نظر نگارنده، سال ۱۹۹۱ ، سال انقلاب و تحول در علم مواد بخصوص در زمینهه مهندسی خوردگی بود که در آن فولادهای دوپلکس با مقاومت به خوردگی فوق العاده و همچنین تنش تسلیم بسیار بالا که حدود دو برابر فولاد های زنگ نزن آستنیتی متداول مانند ۳۱۶L و ۳۰۴ میباشد، در مقیاس صنعتی ساخته شد. به عنوان مثال رآکتوری را که برای کار در محیط های خورنده با فولادهای زنگ نزن مثه ۳۱۶L ساخته می شد میتوان با حدود ۲ درصد وزن قبلی از فولاد زنگ نزن دوپلکس ساخته و مقاومت در برابر یونهای خورنده، بخصوص کلر و گوگرد به صورت غیر قابل باوری افزایش یابد.

 

Duplex Stainless Steel