الياف فلزي (2)
الياف فلزي (2)
الياف فلزي (2)
مترجم : حبیب الله علیخانی
منبع : اختصاصی سایت راسخون
منبع : اختصاصی سایت راسخون
توليد الياف فلزي به روش ريسندگي
پوند (1961) فلز مذاب را از ميان يک نازل به داخل اتمسفر خنثي فرستاد. او اين کار را با سرعت بالا و کافي براي جلوگيري از تشکيل قطرات انجام داد و پيش از آنکه فلز مذاب وارد شده به محيط خنثي به قطره تبديل گردد، فرآيند انجماد در آن رخ مي دهد. استفاده از هليوم يک انتقال دهنده ي گرمايي با قدرت بالا توانست يک انجماد سريع را در فيبر فلزي ايجاد کرده و باعث گردد جريان پايداري تشکيل گردد. انجلکي ( 1967 engelki ) فلز مذاب را از ميان روزنه اي به داخل يک مايع مناسب فرستاد که بوسيله ي يک جريان مذاب احاطه گشته بود.همچنين مي توان از روش ارائه شده بوسيله ي آلبرو اسميت (1965alber and smith-) استفاد کرد در اين روش از يک آلياژکه تشکيل اکسيد پايدار و نامحلول در فلز مذاب مي دهد، استفاده مي شود. آلياژ مذاب به داخل يک محيط اکسايش دهنده فرستاده در حالي که يک لايه ي اکسيدي بر روي باريکه ي خارج شده تشکيل مي شود. قلع را به وسيله ي اين روش به فيلامنت تبديل مي کنند. مزيت قلع دراين است که قلع دماي ذوب پاييني دارد.در واقع اين مسأله اجازه مي دهد که بتوان از رشته سازهاي متنوعي (از لحاظ ماده ي تشکيل دهنده) استفاده کرد و بتوان عمل اکسيداسيون را به سرعت در هوا انجام داد. تشکيل سريع لايه ي اکسيد قلع بر روي سطح رشته باعث مي شود تا جريان مذاب پايدار گردد و از تبديل شدن رشته به قطره جلوگيري مي شود. مهمترين نياز در تمام فرآيندهاي ريسندگي فيبر تشکيل جريان پايدار (آرام ياتور بولانت) از مايع است.
ريزساختار و خواص الياف فلزي
برليوم، فولاد، تنگستن مي توانند ترکيبي از مدول، استحکام و ديرگدازي را از خود نشان دهند. مخصوصاً برليوم داراي مدول بالايي (حدود 300gpa) است و داراي دانسيته ي پاييني (108g/cm به توان 3) مي باشد. طبيعت سمي اين ماده ايجاب مي کند تا با احتياط با اين ماده کار کرد. همين امر موجب مي گردد تا اين ماده گران باشد. استحکام اين ماده نسبتاً پايين (1300mpa) باشد. در زيل فرآيند توليد، زيرساختار برخي از فيلامنت هاي فلزي را مورد بررسي قرار مي دهيم.
تنگستن
به عنوان يک افزودني جايگزين اکسيژن و به ندرت نيتروژن و کربن مي توانند بر روي انعطاف پذيري سيم تنگستني اثر بگذارند. مقدار بسيار کم اکسيژن (حدود ppm50) کافي است تا تنگستن حالت ترد پيدا کند. اگر چه توريا مي تواند به عنوان يک افزودني آلياژي براي تنگستن استفاده شود اما براي رشته لامپ نئون، اين افزودني با مقادير کم از آلومينيوم (AL)، پتاسيم(K)، سيلسيم(si) جايگزين گشته است. اين نوع از فيلامنت هاي تنگستني به نام فيلامنت هاي تنگستني AKS يا فيلامنت هاي نان ساگ (non-sog) معروف است. در حقيقت، اين پتاسيم است که عمدتاً مسئول کنترل ريزساختار فيلامنت تنگستني است. بياييد از ابتدا شروع کنيم. سنگ معدن تنگستن به آمونيوم پاراتنگستات (5NH4)2,o12wo3, 11h2o) تبديل مي گردد. به اين ماده (ammonium paratungstate) APT مي گويند. اين APT ماده ي ابتدايي براي توليد پودر تنگستن است. APT کاهش يافته و به اکسيد تنگستن (wo3) تبديل مي شود. اين اکسيد بوسيله ي پتاسيم دي سيليکات و آلومينيوم کلرايد پالايش مي يابد. اکسيد تنگستن به صورت پودر نرم تنگستن کاهش مي يابد. (5Mm>)، پرس گشته و به صورت شمش زنيتر مي گردد. زنيترينگ تنگستن دوپ شده، بوسيله ي عبور جريان الکتريسيته (حدود 5000A) از ميان شمش انجام مي شود. اين شمش قبلاً بوسيله ي فرآيند پرس سرد توليد گشته است. دما در لحظه ي زنيترينگ به 3000 درجه سانتيگراد مي رسد. در چنين دماي بالايي، ناخالصي ها تبخير گشته و فشردگي سريع اتفاق مي افتد. و تقريباً 75ppm از پتاسيم عنصري مي رود. فيلامنت تنگستني بوسيله ي کشش اين شمش به وجود مي آيد. شمش غلطک کاري و کشيده شده تا قطر آن کنتر از 100 ميکرون شود. اين کار بوسيله ي يک سري قالب انجام مي شود. يک لامپ 100 وات داراي فيلامنت تنگستين با قطر 50 ميکرون است. قطر دقيق فيلامنت بستگي به ولتاژ و توان لامپ دارد. همانگونه که قبلاً گفته شد، خزش اتفاق افتاده در فيلامنت تنگستني بوسيله ي لغزش مرز دانه ها اتفاق مي افتد.يک چنين تغيير نرمي باعث مي شود تا فيلامنت به خاطر وزنش آويزان گشته و حالت گلويي تشکيل شود. پديده ي گلويي سرانجام منجر به شکست فيلامنت مي گردد. تنگستن خالص و تبلور مجدد يافته هنگامي که تحت شرايط کاري قرار گيرد، مي شکند.دراين ماده مرز دانه ها مي لغزند و شکست اتفاق مي افتد. افزودن پتاسيم به تنگستن باعث مي گردد ساختار دانه ها قفل گردد. که اين مسأله موجب مي شود سرعت لغزش مرز دانه ها کاهش يابد و عمر فيلامنت از حالتي که عمل پالايش در آن اتفاق نيفتاده است بيشتر شود. اثر مفيد پتاسيم به دليل کمک در کنترل شکل دانه است. پس از زنيترينگ شمش تنگستن پالايش يافته، اين قطعه منافذي پيدا مي کند که اين منافذ داراي عنصر پتاسيم هستند. بااعمال عمل کشش، اين منافذ کشيده شده و به صورت لوله اي درمي آيند. کنترل نحوه ي بوجود آمدن اين لوله ها مهم مي باشند. شکل (3)
منبع انگلیسی مقاله : fibraus matervials /k.k.chawla
/ن
تازه های مقالات
ارسال نظر
در ارسال نظر شما خطایی رخ داده است
کاربر گرامی، ضمن تشکر از شما نظر شما با موفقیت ثبت گردید. و پس از تائید در فهرست نظرات نمایش داده می شود
نام :
ایمیل :
نظرات کاربران
{{Fullname}} {{Creationdate}}
{{Body}}