خواص فوم های آلومینیوم و کاربردهای آن

کد محصول: me47

تعداد صفحات: 105 صفحه فایل word

قیمت: 17000 تومان

فهرست مطالب
فصل اول : قابلیت هدایت گرمایی و تضعیف صدا در فوم‌های آلومینیوم 1
1-1 هدف 1
1-2 فوم‌های فلزی (متالیک) 2
1-3 مشخص کردن خصوصیات فوم‌های فلزی 2
1-4 تولید فوم ها 3
1-4-1 از مذاب 3
1-4-2 پودرها 6
1-4-3 رسوب گذاری 7
1-5 کاربرد فوم‌های فلزی 8
1-5-1 ساختاری 8
1-5-2 مبدل‌های گرمایی 9
1-5-3 ضربه 9
1-5-4 فیلترهای دمای بالا و مقاوم به خوردگی 10
1-5-5 کاربردهای صوتی 11
1-6 قابلیت هدایت گرمایی 11
1-7 مقاومت گرمایی 12
1-7-1 رساناهای گرمایی به طور سری 13
1-7-2 رساناهای گرمایی به طور موازی 13
1-8 قابلیت‌های هدایت گرمایی در فوم ها 14
1-8-1 رسانایی در فازهای جامد 14
1-8-2 رسانایی در فاز گاز 15
1-8-3 کنوکسیون (جابجایی) 15
1-8-4 پرتوافکنی 16
1-8-5 ترکیب مکانیزم ها 16
1-9 مدل‌های رسانایی گرمایی قبل 17
1-9-1 مدل Mahajan , Calmidi – Calmidi , Mahajan 17
1-9-2 مدل Tetrakiadechedron 19
1-10 رشد و توسعه‌های مدل برای قابلیت رسانایی گرمایی 21
1-10-1 مدل‌های مکعبی 22
1-11 مدل کره 23
1-12 نتایج و بحث 25
فصل دوم : رفتار کششی و تراکمی فوم‌های آلومینیم 29
2-1 مقدمه 29
2-2 مواد و متودها 34
2-3 نتایج 40
2-4 بحث 47
2-5 نتبجه گیری‌ها 49
فصل سوم : رفتار تک محوری تنش، کرنش فوم‌های آلیاژی آلومینیوم 50
3-1 مقدمه 50
3-2 خصوصیات پیش بینی شده فوم‌های فلزی 51
3-3 خصوصیت ماده و روند آزمایش 52
3-4 نتایج 54
3-4-1 منحنی‌های کرنش- تنش شاخص در کشش و در فشار 54
3-5 تغییر خصوصیات با دانسیته 57
3-6 بحث 58
3-6-1 پارامتر‌های ویبول (WEIBULL) 59
3-7 خصوصیات و ساختار 61
3-8 مکانیزم‌های تغییر شکل 62
3-9 نتیجه گیری ها 64
فصل چهارم: اندازه گیری‌های قابلیت رسانایی الکتریکی و گرمایی روی فوم‌های آلومینیوم 66
4-1 مقدمه 66
4-2 وضعیت جدید 66
4-3 روند آزمایشی 67
4-3-1 مواد مورد تحقیق 67
4-3-2 اندازه گیری‌های قابلیت هدایت گرمایی 67
4-3-3 اندازه گیری‌های قابلیت هدایت الکتریکی 69
4-4 نتایج بحث 70
4-4-1 قابلیت هدایت گرمایی به صورت تابعی از دانسیته نسبی 70
4-4-2 قابلیت هدایت الکتریکی در تابعی از دانسیته نسبی 71
4-4-3 نسبت قابلیت هدایت الکتریکی و قابلیت هدایت گرمایی در تابعی از دانسیته نسبی 73
4-5 نتیجه گیری ها 73
فصل پنجم : فوم‌های آلومینیوم برای صنعت حمل و نقل 75
5-1 مقدمه 75
5-2 تولید فوم‌های آلومینیوم 75
5-3 خصوصیات فوم‌های آلومینیوم 76
5-4 جذب انرژی فوم‌های آلومینیوم 79
5-5 راندمان جذب انرژی 80
5-6 ظرفیت جذب انرژی 81
5-7 نمودار جذب انرژی 83
5-8 پیش بینی ها 83
مراجع 86
فهرست شکل‌ها
شکل 1-1 (a) میکروگراف میکروسکوپ الکترونی (SEM) یک فوم آلومینیوم سلول باز از (b) DOUCEL توموگرافی اشعه X یک آلومینیوم سلول بسته تولید شده با فرآیند پیوسته تزریق گاز برای یک مذاب ویسکوز. 2
شکل 1-2 نمودار شماتیک تولید فوم آلومینیوم با متود تزریق گاز فلز 4
شکل 1-3 مراحل فرآیند در تولید فوم‌های آلومینیوم با تجزیه ذره ای رها سازی گاز در فلز (فرآیند آلپوراس 5
شکل 1-4 سرمایه گذاری در متود ریخته گری برای تولید فوم‌های سلول باز (فرآیند DUOCELL) 6
شکل 1-5 سلسله مراتب مراحل متالورژی پودری برای تشکیل فوم با ذرات رها کننده گاز در نیمه جامدات. 6
شکل 1-6 مراحل شماتیک فرآیند CVD به کار رفته برای خلق فوم‌های نیکل سلول باز 8
شکل 1-7 فوم فلز با سختی بالا و دانسیته پایین و ایده آل برای ساختمان فشرده. 9
شکل 1-8 کالای ضربه گیر خوب برای گلگیرهای ماشین یا خودرو 10
شکل 1-9 جریان گرمایی در طول یک میله عایق یکنواخت 11
شکل 1-10 مقاومت‌های معادل رزیستورها به طور سری R1+R2+R3، جریان‌ها I و ولتاژ V. 13
شکل 1-11 مقاومت‌های معادل رزیستورها در حالت موازی R1+R2+R3 جریانها I1+I2+I3 و ولتاژ V. 14
شکل 1-12 ساختمان شش ضلعی ماتریس فوم فلزی 18
شکل 1-13 نمایش واحد سلولی ساختمان شش ضلعی 19
شکل 1-14 تترا کیادک هدرون مدل یابی شده با ندهای مکعبی و لیگامنت‌های استوانه ای و واحد سلولی به صورت بلوک جامد 20
شکل 1-15 (a) اجزاء شبکه فوم تترا کاید کاهدرون از لحاظ هندسی با ندهای مکعبی و لیگامنت‌های استوانه ای (b) نشان داده شدند. این واحد سلولی تتراکایدکاهدرون را نشان می‌دهد. 20
شکل 1-16 مدل مکعبی حاوی یک مکعب کوچکتر نشان دهنده سایز منفذی با لبه R. 22
شکل 1-17 مدل مکعبی حاوی 2 مکعب کوچکتر نشان دهنده سایزهای منفذ با لبه 0.7937R . 23
شکل 1-18 مدل کره ای یک واجد فضای مکعب به قطر 2R داخل 24
شکل 1-19 قابلیت رسانایی گرمایی مکعب 1و2 در اینجا مکعب 1 مدل مکعبی است با یک مکعب کوچک و مکعب 2 ،مکعبی است با دو مکعب کوچکتر به صورت عملکردی از تخلخل. 25
شکل 1-20 مقایسه ای از قابلیت هدایت گرمایی مدل تتراکاید کاهدرون و مکعب به صورت عملکردی تخلخل 26
شکل 1-21 قابلیت هدایت گرمایی کره 1 و کره 2،در این جا کره 1 مدل کره ای است با یک کره کوچک و کره 2، کره ای است با 2 کره کوچکتر،به صورت عملکردی از تخلخل. 27
شکل 1-22 مقایسه قابلیت رسانایی گرمایی مدل کره 1 و مکعب 1 به صورت عملکردی از تخلخل. 27
شکل 2-1 مدول یانگ فوم‌های آلومینیم عادی شده با مدول یانگ آلومینیم جامد، E*/ES در برابر دانسیته نسبی P*/PS. حد قوفانیshtrikman – hashin، یک مدل عنصر محدود برای سلول‌های بسته تترا کائید کاهدرال و مدل Asbhy, Gibsonبرای سلول‌های باز نشان داده شدند. 32
شکل 2-2 تصاویر نوری از هر 5 فوم مطالعه شدهERG (e), Fraunhofer (d), Alulight(c), Alporas (b), Alcan (a) 34
شکل 2-3 متودهای بکار رفته برای اندازه گیری (a) انحناء جدار سلولی و (b) موج جدار سلولی. 36
شکل 2-4 توزیع فرکانس انحناء جدار سلولی برای فوم‌های آلومینیم alolight (a), alporas (b),alkan %3 (c), alcan %6 (d), alcan %14 (e) 41
شکل 2-5 منحنی‌های کرنش –تنش تراکمی برای فوم‌های آلومینیم (a) بالای کرنش 5% و (b) بالای کرنش چگالش 42
شکل 2-6 منحنی‌های کرنش – تنش کششی برای فوم‌های آلومینیم 42
شکل 2-7 مدول یانگ نسبی رسم شده در برابر دانسیته نسبی برای فوم‌های آلومینیم. 45
شکل 2-8 استحکام تراکمی نسبی طرح شده در برابر دانسیته برای فوم‌های آلومینیم. خطوط پرو منقطع، ترتیب معادلات(2) و (6) را برای فوم‌های سلولی باز و بسته نشان می‌دهد. 46
شکل 3-1 نمونه استخوان سگی. همه نمونه‌ها به میلیمتر هستند. ضخامت نمونه 5/7 میلیمتر است. (ضخامت ورقه آلولایت، با پوسته‌های برداشته شده) 53
شکل 3-2 منحنی‌های تنش – کرنش کششی برای AlMgSi 0/6‌و AlMgSi 10 هندسه نمونه استخوان سگی 54
شکل 3-3 منحنی‌های کرنش تنش تراکمی برای AlMgSi 0/6‌و AlMgSi 10 هندسه نمونه مکعبی 54
شکل 3-4 منحنی کرنش – تنش شاخص برای تست فشار نمونه استخوان سگی(جهت طولی P*/PS=0/28,AlMgSi 0/6‌) 56
شکل 3-5 اثر دانسیته نسبی روی مدول تخلیه برای ALMGSI 0/6 (نتایج برای جهت طولی نشان داده شده اند). 58
شکل 3-6 اثر دانسیته نسبی روی تنش تسلیم برای ALMGSI 0/6 (نتایج برای جهت طولی نشان داده شده). 59
شکل 3-7 میکرو گراف‌های یک تست فشار برای نشان دادن نقص سطوح سلولی (ALMGSI 0/6، جهت عرضی، P*/PS=0/22)) . هندسه نمونه مکعبی. 60
شکل 3-8 تغییری از مقاومت الکتریکی و سختی با کرنش اسمی (ALMGSI 0/6، جهت عرضی، P*/PS=0/29 ) . هندسه نمونه مکعبی 61
شکل 3-9 توزیع کرنش محوری تحت کرنش تراکمی اسمی (ALMGSI 0/6، جهت عرضی، P*/PS=0/29 طرح‌های با که به طور برجسته نشان داده شده است) هندسه نمونه مکعبی 62
شکل 3-10. میکرو گراف‌های تست فشار برای شرح خمش لبه سلول (ALMGSI 0/6، جهت عرضی، P*/PS=0/18) . هندسه نمونه مکعبی. 64
شکل 4-1 قابلیت هدایت گرمایی فوم‌های دانسیته نسبی متفاوت در دماهای متفاوت 71
شکل 4-2 قابلیت هدایت گرمایی در عملکرد دما در مورد دانسیته نسبی 066/0% 72
شکل 4-3 قابلیت هدایت گرمایی در عملکرد دما در مورد دانسیته نسبی 09/0% 72
شکل 4-4 قابلیت هدایت گرمایی در عملکرد دما در مورد دانسیته نسبی 171/0% 72
شکل 4-5 ارزش‌های قابلیت هدایت اندازه گیری شده در برابر دانسیته‌های نسبی فوم ها 73
شکل 5-1 ساختمان سلولی یک فوم آلومینیوم، (مساحت تصویر 50 60 میلیمتر) 77
شکل 5-2 استحکام خمشی فوم‌ها 78
شکل 5-3 رفتار تغییر شکل آلومینیوم فوم شده تحت بار فشاری 79
شکل 5-4 انرژی در هر واحد حجم جذب شده با کف‌های گوناگون AlSi 12 پس از کرنش‌های فشاری 20%، 40% و 60% 82
شکل 5-5 رفتار تراکم سه فوم ALSI 12 با دانسیته‌های متفاوت. محدوده‌های متفاوت هاشور خورده در رابطه با یک مقدار انرژی جذب شده*W 82
شکل 5-6 حداکثر تنش رخ دهنده وقتی انرژی تغییر شکل داده شده با فوم‌های دانسیته‌های متفاوت جذب شوند. 82
فهرست جدول‌ها
جدول 2-1 خصوصیات جدار سلولی جامد فوم‌های آلومینیم 38
جدول 2-2 سایز سلولی و انحناء جدار برای فوم‌های آلومینیم 38
جدول 2-3 فرکانس شیار و دامنه برای فوم‌های آلو مینیم 39
جدول 2-4 نتایج تست کششی و فشاری 44
جدول 2-5 کاهشی در مدول یانگ و استحکام فوم‌های آلکان با دانسیته پائین ناشی از تغییرات دانسیته، انحناء ‌و شیارها. 47
جدول 3-1 نتایج تنش – کرنش برای 2 ترکیب ALMGSI 0/6‌و ALMGSI 10 55
جدول 4-1 خصوصیات نمونه‌های فوم بررسی شده 68
جدول 4-2 مقادیر قابلیت هدایت گرمایی‌ [W/MK] فوم‌های با دانسیته نسبی متفاوت در دماهای گوناگون 71
جدول 4-3 مقادیر قابلیت هدایت الکتریکی اندازه گیری شده 73
جدول 5-1 خصوصیات فوم‌های آلومینیوم (ارزش‌های شاخص، همه موارد در 20 اندازه گیری شدند) (برای مقایسه: آلومینیوم حجیم قراردادی) 7