خلاصه :
اتوماسیون تطبیقی فیبر نوری یکی از راهها برای کاهش هزینه های پروسۀ بسته بندی در ساخت قطعات فیبر نوری است . که منجر می شود به همگرایی سریعتر و اجرای آسان تر روش اصلاح شدۀ King , s (MSM) به نظر مناسب می رسد برای اتوماسیون تطبیق فیبر نوری . این متن ارائه می دهد کاربرد این روش را در اتوماسیون تطبیق فیبر نوری در یک فضای 3 بعدی D3 . یک سری از آزمایشات اجرا شده برای تطبیق فیبر جفت شده (کوپل شده) با دیود لیزری (LD) در ماشین های اتوماسیون تطبیقی – مجریان این طرح این روش را آزموده اند و پیرامون یک سری از مسائل نظر داده اند (بحث کرده اند) . این مشخص شده که روش Simplex در مشخص کردن نقطۀ بهینه در فضای 3 بعدی به سختی کار می کند . یک استراتژی (روش) پیشنهاد شده است برای حل کردن این مشکلات آزمایشات نشان می دهند که نظر ارائه شده می تواند با موفقیت پیک (قله) اصلی را به دست آورد در هر 50 موردی که بر روی 10 جفت مختلف از فیبرهای LD انجام شده است ] بدون در نظر گرفتن موقعیت و اندازۀ نمونه گیری اصلی[ .
مقدمه :
یک کوپل ( جفت) شدن متراکم و بدون تلفات بین دیود لیزری و فیبر یکی از قسمت های ( بخش های مهم) در ساخت شبکه های فیبری است . هزینۀ پروسه های بسته بندی فیبر نوری یکی از مهمترین مسائل برای سازندگان این قطعات است . اتوماسیون یک راهی هست برای کاهش هزینه و بنابراین افزایش میل به تولید اتوماسیونن تطبیقی فیبر نوری یکی از انتقادی ترین و چالش برانگیزترین مسائل در تکنولوژی (صنعت) می باشد . در مراحل تطبیق فیبر نوری 6 درجه آزادی (6 معیار) باید در نظر گرفته شود . 3 تا از آن ها هستند محورهای [ z,y,x ] ، 3 تای آنها Pitch , yaw , roll هستند . که به ترتیب با ∝ ،β ،θ نشان داده می شوند . در دهه های اخیر به دلیل وجود داشتن درجه های آزادی بیشتر فرآیند تطبیق را انعطاف پذیرتر کرده است . سرعت ، دقت و تواناییی الگوریتمی که بتواند عمل تطبیق را انجام دهد خیلی مهم است . تطبیق فیبر نوری شامل 2 مرحله است که اصطلاحا ً تطبیق Coavse ، تطبیق Fine نامیده می شود . تطبیق Coavse برای به دست آوردن (اولین روشنایی) First light استفاده می شود . در عمل اسکن فضایی (مارپیچ) یا مربعی و یا دید ماشینی مهمترین و گسترده ترین روشی است که برای تطبیق Coavse انجام می شود . بعد از پیدا کردن First light پروسۀ تطبیق باید ادامه پیدا کند برای پیدا کردن ماکزیمم تأثیر کوپلی فیبر نوری . این مرحله به عنوان مرحلۀ تطبیق Fine شناخته می شود . در مباحثی که ارائه می شود ما تمرکز می کنیم بر روی این مرحله از تطبیق . به خاطر اجرای آسان روش hill- climbing گسترده ترین استفاده را در مرحلۀ تطبیق Fine دارد. در صنعت ساخت فوتونی – مهمترین مشکل این الگوریتم این هست که اغلب به دام می افتد در پیک های اشتباه و بنابراین پیک اصلی را از دست می دهد . دومین مشکل این است که این روش برای فضاهای یک بعدی استفاده می شود . این به این معنی است که این الگوریتم فقط می تواند در تطبیق یک بعد در یک زمان کار کند و اگر عدم تطبیق در چند بعد داشته باشید این الگوریتم عمل می کند بر روی هر بُعد بَعد از بُعد دیگر . در نتیجه این روش سخت و زمان بر است برای تطبیق های چند بعدی Mizukami روشی را رائه داده است ] الگوریتم تطبیقی محور نوری[ که از روش همیداتین استفاده می کند . اما این روش شامل حل یک معادله دیفرانسیل دوگانه پیچیده است که متناسب با حرکت سیستم است .
الگوریتم gradient – based (با ارزش ترمی شود)(مفیدتر است) که به کار می برد اطلاعات حرکتی و یک کنترل فازی و این روش توسط pham et al ارائه شده است اما این روش هنوز نمی تواند بر روی تطبیق های با چند درجۀ آزادی در یک زمان کار کند . روش بهینه سازی پیشنهادی بود که توسط Spendly داده شد . این روش بر اساس روش BSM شکل گرفته بود . متأسفانه این روش یک سری مشکلات استاتیکی به همراه داشت به خاطر اینکه نمی توانست سایز و شکلش را به صورت اتوماتیک با سطح پاسخ تنظیم کند . به منظور جبران این مشکل Mead , Nelder اصلاح کردند روش BSM را . و با این اصلاح روش جدید از نظر تنظیم شدن با سطح پاسخ نسبت به روش BSM برتری داشت . این روش MSM نامگذاری شد . ناهمگنی Simplex (سیستمی) منجر به یک سری مشکلات می شد مثل Faild Contraction . (خطای همگرایی ) یک Faild Contraction وقتی اتفاق می افتد که پاسخ رأس همگرایی بدتر از پاسخ متوسط است .
برای حل این مشکل روشی ارائه شد که باز هم MSM King , s نام گرفت . که منجر شد به همگرایی سریعتر و اجرای آسان تر . مهمترین هدف مدنظر اتوماسیون تطبیق فیبر نوری بود . برای این کار چندین شبیه سازی عددی برای تطبیق یک LD با یک Side mode اجرا شد . نتایج نشان می داد که این الگوریتم می تواند برای تطبیق یک 6 درجه آزادی اتفاق بیفتد و نتیجه اش کاهش فاحش در زمان بود که 5 برابر سریعتر همگرا می شد نسبت به روش hill – climbing . اولین بار که روش Simplex در تطبیق فیبر نوری انجام شد در Ref [1] نشان داده شده است . در این( (Ref [1] توانایی این الگوریتم در فضایی دو بعدی [x , y] نشان داده شده که یک MSM ، جفت شده با یک Fibr – Laser . این روش می توانست خودش را با سایزهای مختلف نمونه برداری تطبیق دهد . آزمایشات همچنین نشان می دهند که اجرای این روش هیچ ربطی به موقعیت و سایز Simplex اصلی ندارد .
به خاطر اینکه تطبیق فیبر نوری در یک فضای با چند درجه آزادی انجام می شود مطالعات بعدی در فضای 3 بعدی (x , y, z) انجام می شود در مرحلۀ تطبیق Coavse روش اسکن فضایی و دید ماشینی به کار گرفته شد برای پیدا کردن موقعیت First light پس از روش MSM King , s در مرحلۀ بعد استفاده شد برای مشخص کردن max تأثیر کوپلی . یک مسئله ای که وجود داشت این بود که نقطۀ بهینه ای که در فضای دو بعدی (محور y - x ) به دست آمده بود با در نظر گرفتن Z ممکن بود تغییر کند . (نقطۀ بهینۀ سیستم یک وابستگی فضایی دارد) . این ممکن است به خاطر یک سری از فاکتورها رخ دهد مثل عدم تطبیق گوشه ها و یا مشکلات ذاتی لیزر و این اتفاق در هنگام تطبیق معمول است . در عمل مشکل این است که در هنگام پیدا کردن نقطۀ بهینه یا پیک اصلی ممکن است در پیک های اشتباه یا غلط گیر کند . (به قله افتد) به خاطر حل این مشکل ایده ای پیشنهاد شده است تا روش MSM King , s بهبود پیدا کند . آزمایشات نشان می دهد که این روش پیشنهاد شده می تواند جلوگیری کند از قفل شدن در نقاط بهینه غلط در فضای 3 بعدی . در ادامه بحث در بخش 2 روش MSM و MSM King , s توضیح داده می شود در بخش 3 استفاده از روش در آزمایشات بحث می شود . در آخر نتیجه گیری و کارهای بعدی ارائه می شود.
2. روش Simplex :
یک Simplex مشخص می کند یک پوستۀ محدب با N+1 رأس را که معرف یک فضای N بعدی است . این پوسته ها جبران می کنند موقعیت های نا همگنی را که مقدار پوستۀ Simplex غیر صفر است . هر بعد با یک متغیر رابطه دارد در رویۀ بهینه کردند . یک 2 بعدی با یک 3 وجهی معادل می شود و یک 3 بعدی با یک 4 وجهی معادل می شود . روش MSM یک الگوریتم تکراری است که شروع می کند کارش را از Simplex اولیه .
که هستند مقادیر تابع عینی . به خاطر اینکه ما می خواهیم را مینیمم کنیم را به عنوان نقطۀ بهینه ، به عنوان نقطۀ متوسط و را به عنوان نقطۀ بد در نظر می گیریم . در ادامۀ مراحل نقطۀ بد را کنار می گذاریم و چندین نقطۀ امتحانی بهتر ایجاد می شود و مقادیر تابع اندازه گیری می شود در این نقاط یک Simplex جدید با N+1 رأس شکل می گیرد با به کاربردن قوانینی که در جهت min کردن تابه هستند . در BSM نقطۀ انتخاب شده هست بازتابی از w .
در نتیجه MSM اجازه می دهد به Simplex که امکان دنبال کردن سطح پاسخ را داشته باشد .
R=(1+∝)c - ∝w
در حالی که ∝ هست یک مشخصۀ ثابت برای نرخ بازتاب یا انقباض (جذب) . در MSM ناهمگنی Simplex منجر به تکرار در Faild Contract می شود . یک Faild Contraction رخ می دهد وقتی پاسخ رأس همگرایی بدتر از پاسخ متوسط است .
MSM King , s بهبود می بخشد توانایی همگرایی و تأثیر را . این متفاوت است از MSM استاندارد از این نظر که بازتاب از رأس متوسط Faild Contraction را ایجاد می کند . وقتی بازتاب اولیه نقطه ای را ایجاد می کند که در حالی که پاسخ مطلوبیت کمتری دارد نسبت به نقطۀ B یا NW یک Contraction اتفاق می افتد . یک Contraction ممکن است مثبت یا منفی باشد . یک Contraction مثبت که PC نامیده می شود اتفاق می افتد وقتی پاسخ نقطۀ بازتابی R مطلوبتر است از مقدار در W . وقتی که این پاسخ در PC هست هنوز بهتر از NW ، این نقطۀ جانشین می شود برای W و مثل دیاگرام بالا مراحل اجرا می شود .
اگر پاسخ در PC باشد بدتر از NW ، این نقطه جانشین می شود برای PC و یک نقطۀ بازتابی جدید R ایجاد می شود در پاسخ NW . در این مورد نقطۀ بازتابی جدید به کار برده می شود برای شکل دادن Simplex جدید بعدی . این موقعیت نامیده می شود یک Faild Contraction . از طرف دیگر یک Contraction منفی که NC نامیده می شود وقتی اتفاق می افتد که پاسخ در R نامطلوب تر هست از پاسخ در W . وقتی که پاسخ در NC بهتر است از پاسخ در NW این نقطه جانشین می شود برای W و مراحل دیاگرام بالا انجام می شود (تکرار می شود) وقتی که پاسخ در NC بدتر است از NW این نقطه جانشین می شود برای NC و یک نقطۀ بازتابی جدید جانشین می شود در پاسخ NW در این حالت نقطۀ بازتابی جدید R شکل می دهد Simplex جدید بعدی را . این موقعیت Faild Contraction نامیده می شود . مراحل (تکرار شونده ) MSM King , sدر شکل 1 نشان داده شده است .
3. آزمایشات
این آزمایش با یک ماشین تطبیق فیبر لیزری اتوماسیون اجرا می شود (MORITEZ FZ- 82A) که در شکل 2 نشان داده شده است . این یک سیستم بسته بندی laser – welder ( لیزر جوشکار) است برای بسته بندی کردن دیود لیزری نوع کواکسیال یا مدول LD نوع پو دانه ای . این سیستم شامل تطبیق برای 5 درجه آزادی است برای جفت کردن (کوپل کردن) فیبر و لیزر که به ترتیب محورهای انتقالی (x , y, z) هستند برای فیبر و دو زاویۀ چرخش به ترتیب برای فیبر و لیزر شکل 3 شماتیک را برای تطبیق کوپلی فیبر نوری نشان می دهد . زاویۀ چرخش و ان سه محور کنترل می شوند توسط موتور پله ای و میکرواستپ های درون آن با یک دقت (رزولوشن) mμ 05/0 . LD غیر محرک است اما زاویه انحراف و نصب (پیچ) از طریق یک مکانیسم مفصل گردان هوا کنترل می شوند برای اینکه مشکل گوشه های غیر تطبیقی را جبران کنند . محدودۀ کار به این صورت است μm 5000- ≥ x≥ μm 5000 و
μm 5000- ≥ y≥ μm 5000 و μm 50- ،25- ≥ z≥ μm 1002 .
پروسۀ تطبیق می تواند بدون نیاز به مانیتور و از طریق 3 دوربین کواکسیال CCD نشان داده شود . بعد از تطبیق ، مدول LD مهره و حلقۀ فلزی که با هم بسته شده اند از 3 پرتو لیزر استفاده می کنند . در طی پروسۀ تطبیق نور LD حرکت می کند از طریق حفره و سپس از یک طرف FC نوع (125/10 SMF )و از طرف دیگر ان SMF متصل می شود به یک سیستم اندازه گیری چند توانی نوری (82227+Q 82203+Q 8221+Q Advantest ) . این قدرت کوپلی اندازه گیری می شود و ثبت می شود در طی فرآیند تطبیق و پروسۀ بسته بندی این سیستم می تواند کنترل شود با یک کامپیوتر شخصی که الگوریتم تطبیق آن با برنامۀ C++ نوشته شده و توسعه پیدا کرده با MORITEX . در این بخش عملیات تطبیق برای کوپل SMF با یک دیود لیزری اجرا شده برای اینکه توانایی روش Simplex نشان داده شود . دیود لیزری نوع (B8F 725 Mitsubish ) است که توان اسمی آن mw 17/3 است و طول موج nm 1310 است . و فیبر (125/10 SM ) از نوع FC و یک زاویۀ مفصل با یک زاویۀ شکست °8 . این مورد را به نام Buttcoupling می گویند . به صورت تئوری تأثیر کوپل شدن برای چنین سیستمی می تواند محاسبه شود از طریق انتگرال میدان فیبر و لیزر .
روابط صفحۀ 1113
به طور مشابه اصطلاح به دست می آید با جایگذاری x در معادلۀ 7-4- در این معادلات و هستند پرتوهای رادیویی . و هستند انحنای رادیویی فیبر و لیزر در محور z . k= هست شمارۀ موج که λ طول موج در فضای آزاد است . ، نشان می دهند اعوجاج (انحراف) را از محورهای y,x برای . نشان می دهد تأثیر کوپلی را که ناشی از محور x است بدون هیچ نوع عدم تطبیق و و نشان می دهند تأثیر کوپلی را با عدم تطبیق که ایجاد شده از d offset و یک انحراف به اندازۀ θ اطراف محور z . مشخص می کند اثر ترکیبی offset و انحراف را . در اینجا میدان فیبر به صورت متقارن در نظر گرفته شده است بنابراین می تواند توصیف شود با یک پرتوگوسی به همراه یک پرتو کمری رادیویی wof میدان LD به صورت بیضوی در نظر گرفته شده و دنبال می کند توزیع گوسی را در هر دو جهت y,x با پرتوهای نامساوی رادیویی wox ، woy . همۀ w ها و R ها به دست می آیند با معادلۀ 14 .
معادلات 3 تا 9 مشخص می کند که قدرت کوپلی به max می رسد وقتی که فاصلۀ بین کمر 2 تا پرتو صفر باشد )⟷( منظور از کمر . (⟷ این فاصله صفر شود)
به صورت فیزیکی این مورد (حالت) در نزدیکی نقطۀ کانونی لنزLD اتفاق می افتد . اگر مرحلۀ تطبیق Fine از این نقطه شروع شود از نظر زمان برای پیدا کردن ماکزیمم اثر کوپلی وضعیت عالی می شود . خوشبختانه طول کانونی برای لنزهای لیزری همیشه در دیتا لیست سازنده ها مشخص می شود . در سیستم ما طول کانونی هست mμ 3510 . این به این معنی است که فیبر باید به سمت پایین به اندازه μm 393/21- در جهت محور x حرکت کند (از موقعیت اولیه اش) برای اینکه برسه به نقطۀ کانونی لنز لیزری . معادلات 3-9 همچنین مشخص می کند که تأثیر کوپلی همچنین وابسته است به رابطۀ انحراف محور z بین LD و فیبر . طبق توضیح بالا زاویۀ نصب و انحراف در ماشین تطبیق کنترل می شود از طریق یک مفصل گردان هوا .
بنابراین کنترل این 2 زاویه در طی پروسۀ تطبیق غیر ممکن است . اگر چه عدم تطبیق این 2 زاویه ممکن است ایجاد کند یک تلورانسی را بین فیبر و حالت اصلی . این ایجاد می کند رابطۀ انحراف θ را بین لیزر و فیبر . زاویۀ انحراف بین دیود لیزری و فیبر روی تأثیر کوپلی اثر می گذارد . به صورت کیفی قدرت کوپلی تغییر می کند به صورت sin با رابطۀ (p=pa(1+∆θ cos ( که متناسب با تغییر می کند ( زاویۀ ) . اگر 0=θ باشد p=pa . هست یک متغییری که نشان می دهد میزان زاویۀ چرخش لیزر را طول محور z و A هست یک مقدار ثابت وابسته به آخرین مقدار عدم تطبیق d ، زاویۀ شکست فیبر و مسافت طولی در طول z . شکل 4 مقدار max کوپل اندازه گیری شده را نشان می دهد که متناسب است با زاویۀ انحراف ∝∆ در نقشۀ x-y و μm/s -4/21-=z . همان طور که در شکل دیده می شود max قدرت کوپلی هست mw 95/2 در °150=∆∝ در اینجا ∆∝ اندازه گیری شده با توجه به زاویۀ اولیه مربوط به فیبر در LD . مقدار ∆∝ وابسته است به مقدار تغییر قدرت کوپلی که نسبت به حالت اولیه داشته است . در ادامۀ آزمایش فیبر و LD چرخانده می شوند تا رابطه با زاویۀ چرخش را از بین ببرند به طوری که جبران کنند اثر غیر تطبیقی زاویۀ انحراف . شکل 5 یک Fine Power نشان می دهد که رسم شده برای °150=∆∝ برای لیزر یکسان روی نقشه های متفاوت عمودی روی محور کانونی قدرت کوپلی با اسکن فضایی روی محور y-x نشان داده شده با نمونه برداری mμ 5/0 . شکل 5 تصویر نقطۀ کانونی را نشان می دهد که پیک قدرت در mμ ( 400/21- ، 75/6 ، 9/0-) نشان داده شده . در اطراف نقطۀ کانونی توزیع قدرت نزدیک است (شبیه) است به شکل گوسی ایده آل وقتی که پرتو لیزر متمرکز است در یک ناحیۀ فوق العاده کوچک و مشخص شده با یک نوسان زیاد . برای افزایش تمرکز پرتوهای لیزر در نقشه نقطۀ کانونی در تمام محدودۀ توزیع قدرت در نظر گرفته شده است . پیک دوم باید کاملا ً مورد توجه قرار گیرد در هنگام انتخاب نقطۀ max ] اشتباها ً پیک دوم را به جای پیک اصلی در نظر نگیریم ) . شکل 5 پیک دوم را در توزیع توان در m
سوپر آلیاژهای پایه نیکل ریختهPC کاربرد کمی در صنعت توربین های گازی دارند. سوپرآلیاژهای پایه کبالت ریختهPC در بعضی موارد کاربرد دارند.قدیمی ترین سوپرآلیاژهای بکار گرفته شده آلیاژهای پایه کبالت ریخته هستند. سوپرآلیاژهای پایه کبالت دارای زمینه کبالت-کرم با افزودن نیکل (برای پایدار سازی زمینه γ)، کربن (برای تشکیل کاربید) و عناصر دیگر نظیر W، MO، Ta یا Nb هستند. معمولاً سوپرآلیاژهای پایه کبالت به استثناء چند مورد در مجاورت هوا ذوب و ریخته می شوند. آستحکام سوپرآلیاژهای پایه کبالت ناشی از کاربیدهای مرزدانه ای و داخل دانه ای و نیز استحکام دهی محلول جامد عناصر آلیاژی دیگر است. اکثر آلیاژهای پایه کبالت ریخته، به استثناء موارد قلیل عملیات حرارتی تنش زدایی، عملیات حرارتی نمی شوند. سوپرآلیاژهای پایه کبالت در حین کار پیرسخت شده( با کاهش داکتیلیتی) و در نتیجه واکنش کاربیدها محکم تر می شوند.
IN) در پره های هوای توربین کم فشار استفاده شدند، زیرا استحکام های بالاتر خزش-گسیختگی در موتورهای پیشرفته مورد نیاز بود.
برای خواص مکانیکی سوپرآلیاژهای پایه نیکل ریخته PC اطلاعات کمی وجود دارد. کارهای گسترده ای روی 738-IN انجام شده است. داده های موجود درباره آلیاژهای دیگر ناچیز است. آلیاژ100-IN یکی از آلیاژهای ریخته چند بلوری است که بیشترین مطالعات روی آن انجام شده است و مطالعات مهندسی روی این آلیاژ و 247-M-MAR و نیز آلیاژهای دیگر ادامه دارد. 939-IN یک سوپر آلیاژ پایه نیکل استحکام پایین ول مقاومت خوردگی داغ بالا است که می تواند در توربین های گاز صنعتی دریایی مورد استفاده قرار گیرد. شکل 12-52 استحکام گسیختگی تعدادی از سوپرآلیاژهای پایه نیکل در 100 ساعت را نشان می دهد.
3)سوپرآلیاژهای ریخته چند بلوری (اثرات داکتیلیتی)
داکتیلیتی کششی سوپرآلیاژها در دمای c°694 تا c°871 افت پیدا می کند. داکتیلیتی تنش-گسیختگی تعدادی از سوپرآلیاژهای پایه نیکل ریخته PC نیز در دمایc°760 افت مشابهی نشان می دهد. آزمایش تنش-گسیختگی در این دما به منظور فراهم ساختن شرایط تنش/ دما حاکم بر ناحیه اتصال تیغه های توربین به دیسک صورت می گیرد. عموماً داکتیلیته آلیاژهای ریخته PC قبلی رضایت بخش بودند، ولی در آلیاژهای ریخته چند بلوری استحکام بالا، داکتیلیتی در دمای C°760 پایین تر از آلیاژهای قبلی است. یکی از اولین آلیاژهایی که این مسئله در مورد آن دیده شد 1900- B و سپس 200-M-MAR ریخته چند بلوری بود. داکتیلیتی آلیاژهای دوم به قدری پایین بود که استفاده از آن تا زمان ابداع فرآیند ODS و در پی آن کسب خواص استحکام خزش-گسیختگی عالی میسر نشد.
پس از معرفی 1900-B ازدیاد طول گسیختگی نمونه ها به هنگام آزمایش در دمای c°760 در حدود 1.5 درصد در لحظه گسست گزارش شد. بسته به نیاز سازنده و کاربرد، طراحان پره توربین درصد ازدیاد طول خزش مجاز را با نوساناتی در نظر می گیرند. معیار طراحی در سالهای اولیه پذیرش سوپرآلیاژهای ریخته چند بلوریPC استحکام بالا %1 خزش بود و تنش بوجود آورنده %1 خزش در مدت زمان معین استاندارد شده بود.
تغییراتی برای افزایش ازدیاد طول در دمای c°760 پیشنهاد شد. یکی از این تغییرات اصلاح عملیات ریخته گری است. ولی پیشنهاد افزودن Hf به سوپرآلیاژهای پایه نیکل و بهبود داکتیلیتی با استفاده از روش ریخته گری عادی پیشتر پذیرفته شد. داکتیلیتی به حد کافی بهبود داده شد، طوری که امکان در نظر گرفتن معیار حداکثر%1 ازدیاد طول را به طراحان بدهد. پس از 1960 در تعدادی از سوپرآلیاژهای پایه نیکل ریخته PC استحکام بالای جدید توسعه داده شد، از Hf برای افزایش ازدیاد طول در دمای C°760 استفاده شده است.
خواص عرضی آلیاژهای ریخته CGDS (برای مثال 200-M-MAR) مانند خواص سوپرآلیاژهای پایه نیکل PC بودند. در نتیجه به سرعت مشخص شد که داکتیلیتی بهبود یافته (در جهت عرض آزمایش) برای آلیاژهای ریخته CGDS و نیز آلیاژهای ریخته PC مورد نیاز بود. Hf (در درصد های بالا) در بهبود داکتیلیتی این آلیاژها به نحو رضایت بخشی عمل کرد. هم اکنون همه سوپرآلیاژهای پایه نیکل ریخته استحکام بالا دارای مرزدانه (CGDS و PC) از Hf برای تضمین ازدیاد طول تنش-گسیختگی دما پایین تر C°760 استفاده می کنند.
4)سوپرآلیاژهای ریخته چند بلوری (حفره و HIP)
در سوپرآلیاژهای پایه نیکل ریخته PC دیده شده است که وجود حفره حتی در حجم حدود %1 می تواند باعث کاهش عمر گسیختگی و داکتیلیتی آن شود. فناوری پرس گرم ایزواستاتیکی در سوپرآلیاژهای پایه نیکل در تولید سوپرآلیاژهای کار شده P/M و آلیاژهایی مانند 1900-B و 247-M-MAR بکار گرفته می شود. با بکارگیری این روش حذف حفره در پره های ریخته میسر می شود، ولی اثرات فرآیند بر بهبود خواص متغیر است. یکی از مزایای HIP محدود کردن پراکندگی داده های بعضی از خواص است.
منحنی پارامتر لارسن-میلر، تنش-گسیختگی در شکل 12-53 محدود شدن نوار پراکندگی در آلیاژ 738- IN چند بلوری را به هنگام استفاده از فرآیند HIP نشان می دهد. کاهش پراکندگی بدون تغییر در مقادیر خواص قابل توجه است. این رفتار به هنگام طراحی کمک می کند که حداقل خواص طراحی بالاتری در دست باشد. طراحی بر پایه حداقل خواص و همچنین بهبود خواص خستگی می تواند نتیجه HIP باشد.
در حالی که حداقل عمر خستگی بوسیله HIP بهبود پیدا می کند، ولی همیشه عمر گسیختگی بهبود نمی یابد. HIP یک نوع عملیات حرارتی بوده و َγ اولیه آلیاژ را حل نموده یا تغییر می دهد. به همین خاطر یک تابکاری انحلالی و به دنبال آن پیر سختی برای بهبود خواص مورد نیاز است. اگر تابکاری انحلالی بعد از HIP در دمای بالاتر از دمای HIP انجام نشود ساختار َγ بدست آمده ممکن است برای ایجاد خواص مکانیکی بهینه کافی نباشد.
گفته شده است که داکتیلیتی گسیختگی نیز با HIP بهبود پیدا می کند، اما تجربه نشان می دهد که آلیاژهای دارای داکتیلیتی گسیختگی کافی، قبل از HIP بهبود بسیار کم یا ضعیف با HIP از خود نشان می دهند. آلیاژهای اصلی مانند 80 Rene که به نظر می رسد برای مک ریخته گری مستعدتر هستند، عمدتاً HIP می شوند، اما عموماً آلیاژهای دیگر با مک کم مانند 247-M-MAR HIP نمی شوند.
یک مطالعه روی اثرات HIP ( و نیز پوشش) بر 247-M-MAR و هفت آلیاژ مشابه آن در مورد خواص کششی و خزش-گسیختگی نتایج متغیری را نشان می دهد. جدول 12-21 تصویری آماری از اثرات فرآیند HIP و پوشش را نشان می دهد. ذکر این نکته جالب است که توسط HIP خواص کششی افزایش یافته و از عمر گسیختگی کاسته شده است. این نتیجه با نتایج قبلی بدست آمده برای 1900-B و 247-M-MAR مطابقت دارد. فرآیند HIP سوپرآلیاژها عمر خستگی را بیشتر از عمر تنش-گسیختگی بهبود می بخشد. شکل 12-54 اثرات سودمند HIP روی مقاومت خوردگی داغ آلیاژ 80Rene را نشان می دهد. اگر چه هیچ مطالعه آماری در دست نیست اما عموماً چنین در نظر گرفته می شود که HIP بر مقاومت خوردگی داغ و عمر خستگی در سیکل های کم مفید است.
5- سوپر آلیاژهای پایه نیکل ریخته SCDS و CGDS
سوپرآلیاژهای پایه کبالت و پایه آهن- نیکل با فرآیند ریخته گری DS تولید نمی شوند و همه سوپرآلیاژهای ریخته SCDS و CGDS پایه نیکل هستند. لذا چنانچه در ادامه بحث آلیاژهای SCDS و CGDS نام برده نشود آلیاژهای پایه نیکل در نظر می باشد.
اساس این آلیاژهای DS بر حذف مرزدانه ها است. فرآیند به نحو قابل توجهی موثر است، به ویژه در آلیاژهایی که استحکام دانه خوبی دارند، ولی داکتیلیتی مرزدانه های آن ضعیف است. انواع ریخته های PC این آلیاژها در آزمایش های خزش-گسیختگی با درصد ازدیاد طول کم به صورت بین دانه ای شکسته می شوند.فرآیند DS سوپرآلیاژها توسط شرکت جنرال الکتریک نشان داده شد، ولی استفاده تجاری از آن توسط شرکت Pratt & Withney صورت گرفت. اولین کاربرد فرآیند DS تولید (CGDS)200-M-MAR است.
یک بلور مستقل یک دانه شمرده می شود. ساختار ریخته PC شامل آرایش اتفاقی تعدادی از دانه های هم محور است که هر کدام از آنها یک تک بلور هستند. فرآیند CGDS یک آرایش چندین دانه ایجاد می کند که هر کدام از دانه ها در امتداد محورهای انجام کشیده شده اند. در تک بلورها کل قطعه از یک دانه تشکیل شده است. برای اطلاعات بیشتر درباره فرآیند DS به فصل 5 مراجعه کنید.
همانطور که در فصل 3 گفته شد، ساختمان بلوری فازγ مکعبی با سطوح مرکزدار(FCC) است. در این مکعب می توان جهت هایی به عنوان جهت مرجح بین قطعه و بلور، تنش و بلور تعریف کرد. در گوشه یک مکعب می توان سه جهت را مشخص کرد. این جهت ها عبارتند از یال مکعب، قطر سوراخ جانبی، قطر مکعب و اغلب با اندیس جهات <100>، <110>،<111> نشان داده می شوند.جهت<100> یک جهت مرجح رشد طبیعی و جهت دانه ها در آلیاژ CGDS است. آلیاژ SCDS یک جهت<001> در امتداد محورهای قطعه هستند، اگر چه با روشهای ویژه می توان جهت بلوری دیگری در امتداد محور قطعه بوجود آورد. عموماً قطعات پره های هوا از نوع SCDS هستند و جهت آزمایش طولی در نمونه آزمایشی رشد یافته یا در نمونه ماشین کاری شده از پره در امتداد این جهت رشد طبیعی است. به خاطر نحوه قرار گیری دانه ها آلیاژ CGDS آزمایش شده در جهت طولی ( محور پره) عمر گسیختگی طولانی تری نسبت به نوع PC نشان می دهد. این مقدار برای آلیاژهای SCDS بیشتر است. بهبود عمر گسیختگی در نتیجه حذف مرزهای عرضی در جهت بارگذاری است.
بار اعمال شده هم از طریق دانه ها و هم از طریق مرزهای فرعی دانه ها عبور می کند. تغییر شکل دما بالا باعث شکست مرزدانه ها می شود. معمولاً آلیاژهای CGDS علیرغم نداشتن مرزهای طولی در نهایت در خزش-گسیختگیدر مرزهای اصلی ( یا عیوب داخلی) گسیخته می شوند. مرزهای فرعی نواقصی هستند که در رشد تک بلور بوجود می آیند. آلیاژهای SCDS نیز مرزهای فرعی دارند و در نهایت توسط ترک بوجود آمده و در میان این مرزها گسیخته می شوند.
شکل 12-55 منحنی های خزش ریخته های PC، SCDS و CGDS آلیاژ 200-M-MAR را در c°982 نشان می دهد. بهبود عمر خزش بسیار موثری با فرآیندهای CGDS و SCDS بر روی آلیاژ ریخته در PC امکان پذیر است. جدول 12-22 اطلاعات خواص بیشتری از سه نوع ریخته ارائه می دهد.
فرآیند CGDS ابتدا بر روی آلیاژ 200-M-MAR و آلیاژهای دیگر استحکام بالا و Vfγ بالا که قبلاً به روشهای عادی تولید شده بودند، انجام گرفت. از این آلیاژها فقط تولید200-M-MAR ادامه یافت و تولید آلیاژهای دیگر مانند 100-IN و 1900-B به لحاظ تجاری مناسب تشخیص داده نشد. مشکلات آلیاژ 200-M-MAR ترک خوردن مرزدانه ای قطعات ریخته و استحکام عرضی پایین در آزمایش خزش-گسیختگی بود. خواص این آلیاژ پس از افزودن Hf بهبود یافت و ترک خوردن قطعات CGDS در طی ریخته گری کاهش یافت. مقدار Hf (تقریباً 2%) برای حذف مشکل ترک خوردگی مرزدانه ای بر کیفیت قطعه ریخته اثر می گذارد و مقدار آن را طوری تعیین می کنند که بین کیفیت قطعه ریخته (ناخالصی ها و غیره)، ترک خوردگی قطعه و داکتیلیتی عرضی در خزش، حالت بهینه ای بوجود آید. با کاهش ضخامت دیواره پره قابلیت ریخته گری آلیاژیی مانند 200-M-MAR، حتی با افزودن Hf برای ارتقاء داکتیلیتی و حذف ترکها در پره ها کاهش می یابد. آلیاژ LC247-CM به منظور حذف این مشکلات بوجود آمد.
گونه هایی از نسل های اول و دوم آلیاژهای CGDS تولید شده اند و تعدادی از آنها در توربین های گاز مورد استفاده قرار گرفته اند. بعضی از این آلیاژها عبارتند از: ( Hf+200-M-MAR)، 1422PWA، 125Rene، 2000-RR، 200-M-MAR، (108Rene) 247-CM،200-M-MAR و (Hf+80Rene) H80Rene، 792IN، LC186-CM و 1426 PAW. علاوه بر اینها انواع جدیدی از آلیاژهای SCDS تولید شده اند ولی همه آنها بکار گرفته نشده اند. بعضی از این آلیاژها عبارتند از: 1480PAW، 4N Rene، 99SRR، 2000-RR، 2-CMSX، 6-CMSX، 1484PWA، 4-CMSX و 10-CMSX.
یکی دیگر از پیشرفتهای انجام شده در زمینه فرآیند DS، افزایش ابعاد قطعات SCDS و CGDS می باشد. هم اکنون پره های هوا CGDS به طول mm635 را می توان تولید کرد. قطعات بزرگی از آلیاژ 792-IN ریخته SCDS برای توربین های گاز انرژی ساخته شده اند.
فن آوری ریخته گری SCDS توسط شرکت Pratt & Withney ابداع شد، ولی در ابتدا علاقمندی کمی به استفاده از آن در مقایسه با CGDS آلیاژ 200-M-MAR وجود داشت، زیرا استحکام خزش، TMF اکسیداسیون و مقاومت خوردگی آلیاژ را بهبود نمی داد و هزینه تولید بالاتری داشت. بوسیله فرآیند SCDS، فقط استحکام عرضی و داکتیلیتی آلیاژ 1422PWA بهبود می یافت. اگر امکان آن بود که همه /γ حل شود و به صورت /γ ریز رسوب کند، این فرآیند قابلیت زیادی برای بهبود استحکام در بر داشت. اثرات مفید/γ در شکل 12-5 نشان داده شده است. آلیاژ 1422 PWA با انحلال کامل /γ بهبود یافت. دمای ذوب موضعی تک بلورها با حذف عناصر جزئی مانند Hf وC و B و غیره می تواند افزایش یابد. انحلال کامل بدون نگرانی از ذوب موضعی می تواند انجام شود. علاوه بر این واضح است که آلیاژ SCDS مجاز به اصلاح بیشتری برای بهبود مقاومت خوردگی آلیاژ پوشش دار و بدون پوشش می باشد.
اولین آلیاژ بوجود آمده در این زمینه (انحلال کامل) 1480 PWA بود. این آلیاژ از سال 1980 بطور گسترده ای استفاده کمی شود.
6- سوپرآلیاژهای ریخته SCDS و CGDS ( خواص کششی و خزش-گسیختگی)
خواص کششی طولی آلیاژ 200-M-MAR ریخته CGDS در شکل 12-56 ارائه شده است و با خواص نوع PC آن مقایسه شده است. این خواص با بحث قبلی مربوط به اثر رفتار /γ بر خواص کششی سازگار است. خواص کششی عرضی آلیاژ CGDS تقریباً برابر با خواص کششی نوع PC آلیاژ است. ولی به خاطر اینکه اندازه دانه آلیاژ CGDS درشت تر از نوع PC است، استحکام تسلیم عرضی واقعی آلیاژ CGDS حداقل در دمای تقریباً کمتر از c°871 می تواند 10% کمتر از مقادیر مربوط به نوع PCباشد.
یکی از خصوصیات اساسی آلیاژهای CGDS توانایی آنها در استفاده حداکثر از استحکام خزش-گسیختگی ذاتی آلیاژ است. مقایسه خواص خزش-گسیختگی انواع PC و CGDS آلیاژ 200-M-MAR در شکل 12-57 داده شده است. در شکل 12-58 عمر گسیختگی و زمان 1% خزش برای آزمایش طولی نوع CGDS آلیاژ Hf+200-M-MAR رسم شده اند. شکل 12-58 به وضوح به مزایای ساختارCGDSنسبت به ساختار ریختهPC، از نظرتوانایی خزش-گسیختگی اشاره می کند.
استحکام های خزش عرضی (حداقل برای 1% خزش) در آلیاژ CGDSتقریباً برابر با مقدار آن در جهت طولی است، ولی به خاطر وجود اختلاف داکتیلیتی استحکام های تنش-گسیختگی عرضی ممکن است پایین تر باشد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 12 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
سورس چند نرم افزار در یک برنامه
سورس android studio و Eclipse در فایل
سایت اصلی برای دمدی برنامه و قیمت:
http://codecanyon.net/item/universal-full-multipurpose-android-app/6512720
بسیاری از پلیمرهای تجاری مواد چند گانه ای( چند فازی) هستند.تولید کنندگان توانسسته اند با ترکیب پلیمرها با یکدیگر در روشی کنترل شده محصولاتشان را با نیازهای مخصوص سازگار کنند که در بسیاری از موارد همانند روشی است که صنعت فلزات به شکل سنتی الیازهای چند گانه را برای درخواستهای خاصی گسترش داده است. وازه ی "آلیاژهای پلیمری" اغلب برای آمیزه های پلیمری چند گانه به کار برده می شود. معمولا" عوامل اصلی در انتخاب موادی که شامل پلیمرها می شوند هزینه ای را در بر دارند.فرایند- درجه ی حرارت بالا- سختی ومقاومت شکستگی دیگر عوامل بنیادی ممکن است شامل مقاومت حلال- خصوصیات الکتریکی-آتش زایی- ویا پیدایش باشد. آمیزه ی پلیمرها برای ساختن یک ماده ی چند گانه اغلب مهمترین روش قابل دسترس برای به دست آوردن یک تعادل رضایت بخش بین این الزامات می باشد.
بر طبق یک نظریه تکنولو زیست پلیمر می تواند از مولکول های غنی شده به عنوان اجزای ترکیبی این آمیزه ها استفاده کند. بر اساس عادت تاملات در مورد هزینه معمولا" انتخاب پلیمرهای با قیمت کمتر ومتوسط تر را تحقق می بخشد. مواد به طور عادی در ترموپلاستیک ها(گرمادیسگرها) استفاده می شوند. آمیزه های ترمو پلاستیک ها شامل:
پروپیلن( PP )-نایلون(پلی امید PA )- پلی اتیلن( PE )-کلرید پلی ونیل(PVC)-پلی کربنات( PC )پلی اتیلن-
و پلی باتیلن-ترفتالات(TBT و PET )-پلی متیلمتا کریلات(PMMA )-پلی سولفون(PFF )- پلی یورتن( PU )و
ABS .آخری یک پلیمرچند گانه است که شامل پلی استیرن- اکریلو نیتریل(PBD)می باشد که از طریق افزودن ذرات پیوند خورده پلی باتادین( PBD )تعریف می شود.
واژه ی"پلیمرهای چند گانه"نه تنها در مورد ترکیب دو ترمو پلاستیک به کار برده می شود بلکه به خانواده ی بسیار مهمی از پلاستیک های اصلاح شده نیز اطلاق می شود که ABS یکی از آنهاست.تقزیبا"تمام ترمو پلاستیک های پایدار علاوه بر رزین گرما سخت به عنوان لاستیک های سخت در دسترس هستند.
علاوه بر PBD لاستیک های که بصورت تجاری مورد استفاده قرار می گیرند شامل:
پلیمر های چند گانه ی باتادین به همراه استیرن یا اکریلو نیتریل- پلیمرهای چند گانه اتیلن- پروپیلن (لاستیک اتیلن- پروپیلن ETR )و لاستیک تک پاره ی اتیلن-پروپیلن- داین(EPDN )- پلی باتیل اکریلات و الا استومرها ی(کشپار های)منسوب به اکریلیک- الا استومرهای پلی اتر و پلی اتیلن کلرینه شده اغلب موادی که پایه واساس ان لاستیک است به ترمو پلاستیک اضافه می شود به منظور اینکه مقاومت و شکنندگی ترکیبات ترمو پلاستیکی را افزایش دهد.
1.امتزاج پذیری
اجزای پلیمر چند گانه باید به اندازه ی کافی با یکدیگر سازگار باشند تا یک سطح رضایت بخش از به چسبیدگی اجزا را در سطح مشترک به نمایش گذارند بدون اینکه کاملا" امتزاج پذیر باشند.اساسا ًاین بدان معناست که هر فاز از یک گونه ی متفاوت پلیمری تشکیل می شود.
تعداد کمی از جفتهای پلیمری در تمام دامنه ی ترکیب امتزاج پذیر هستند و بنابر این ترکیبات تک فازی را شکل می دهند. یک نمونه ی مهم صنعتی پلی استیرن( PFS )باپلی(2.6 دی متیل-1.4 فنی ان اتر)( PPE ) می باشد.بسیاری از ترکیبات پلیمری از دو یا بیشتر از دو ماده امتزاج پذیر تشکیل می شوند.
یک شرط لازم(ولی نه کافی)برای امتزاج پذیری بین دو گونه ی شیمیایی این است که انرزی آزاد ترکیب هم دما منفی باشد. عامل تعیین کننده رابطه ی بین انتروپی ترکیب و محتوای گرمایی ترکیب است.
فلوری و هاگنیز برای پیوندهای پلیمری امتزاج پذیر با تقسیم مقدار کلی به تعداد زیادی از محلولهای شبکه ای به این نتیجه رسید که هر کدام مقداری از وهر کدام قادر به سازگاری با بخشهای کوچک است. معادله ی فلوری-هاگینزممکن است اینگونه باشد:
مدل فلوری- هاگینز در مطالعه ی امتزاج پذیری پلیمرها مفید است اما محدودیت های هم دارد.دقیقا" فقط زمانی قابل اعمال است که تمام گونه های داده شده طول یکسانی دارند. در عمل پلیمرها تقسیم وزن های مولکولی دارندو ترکیب های A و B شبه دو تایی هستند. علاوه بر این شاخص فعل و انفعال برای یک سیستم معین ثابت نیست اما با دماو فشار تغییر می کند. در مدل های پیشرفته تر به طور قابل ملاحظه ای معادله ی فلوری توسعه داده شده تا این تاثیرات مورد توجه قرار گیرد. با این وجود انها اطلاعات بیشتری را در باره ی ویزگی های مواد تشکیل دهنده ی ترکیب لازم داشتند به طوری که بسیاری از کار گزاران استفاده از تحلیل اصلی فلوری-هاگینز را با شناختن به عنوان تابع دما و ترکیب دنبال کردند.
کاربرد جالب این اصول در محلول های پلاستیکی رزین اپوکسی دیده می شود. زمانی که رزین عمل آورده می شود و افزایش می یابد سیستم کمتر آمیخته می شود و جدایی مرحله شروع می شود.
در ابتدا رزین و پلاستیک اندکی آمیخته هستند اما جدایی کامل تر بعدا" ایجاد می شود. دمای تعیین شده تاءثیر مشخصی در روند جدا سازی دارد.
2. توصیف صفات اختصاصی
جایی که اجزای سازنده ی یک ترکیب شدیدا" از چند طریق تفکیک می شوند نسبتاً آسان است که تشخیص داد که در چه اندازه ای جدایی مرحله ای اتفاق می افتد. تحلیل نیرو دهی پویا DMA و گرما سنجی پولیش دیفرانسیل DSC به طور گسترده برای اندازه گیری دمای تبدیل شیشه ای در پلیمر زمانی که انها بین 200+ 100- گرم می شوند مورد استفاده قرار می گیرند. وجود دو رأس کاهش نیرو دهی در یک منحنی DMA یا دو جزء واکنش در BCS به وضوح جدایی فازها را مشخص می کند.
و بزرگی رئوس و اجزاء واکنش کمکی به خرده ی حجم اجزای تشکیل دهنده می کند. یک مقایسه بین پلیمرهای خالص و انهای که ترکیبی هستند نشان می دهد که آیا آمیختگی جزیی دارند یا خیر.
تکنیک اساسی دیگر برای توصیف ترکیبات ذره بینی است. ذره بینی روش بسیار ارزشمندی برای مطالعه ی پلیمرهای چند گانه است.اما به قدرت تفکیک ان محدود می شود:
بزرگنمایی بیش از1000 اطلاعات اضافی در اختیار ما قرار می دهد. در نتیجه مطالعات ریخت شناسی جزء به جزء به سختی بر پولیش ذره بینی الکترون سطوح شکسته یا پرداخته شده و عبور از بخش های فوق العاده ظریف ذره بینی الکترون استفاده می کند.
3.تولید( فراوری)
یک راه ساده برای ساختن ترکیب پلیمر چند گانه مخلوط کردن اجزاء در یک ترکیب بیرونی است.زمانی کوچکترین اندازه ی ذرات دست نیافتنی هستند که هر دو فاز چسبندگی یکسانی داشته باشند. اخرین اندازه ی ذره بیانگر یک تعادل بین جدایی و به هم پیوستگی قطرات کوچک پراکنده می باشد که با افزایش سرعت برش و چسبندگی فاز پیوسته و همچنین با کاهش کشش دورویه کاهش می یابد.
در نتیجه پراکندگی پلیمر A در پلیمر B زمانی بدست می آید که پیوند یا انسداد همبسپار A و B اضافه شود. همبسپار( COPOLYMER ) در سطح مشترک از هم جدا می شود و در مجموع چسبندگی دورویه ی بهبود یافته ای را فراهم می سازد. در بعضی موارد پیوند آماده و همبسپارهای دسته ای نشان داده می شود. در موارد دیگر انها در جا ساخته می شوند. به عنوان مثال در پیوند تجاری POLYOLEFIN با نایلون-6 ابتدا در بیرون با ایندرید MCELEIC در حضور اغاز گر رادیکال آزاد عکس العمل نشان می دهد سپس با نایلون دو باره بیرون می آید.
عکس العمل گروهای ایندرید با گروه های روی نایلون یک همبسپار پیوندی را شکل می دهد.
چنین فرایندهای ترکیبی واکنش پذیر در ساخت ترکیبات دیگر مورد استفاده قرار میگیرد.
روش استاندارد دیگری برای ترکیب این است که پلیمر A در تکپاره ی پلیمر B حل شودو ترکیب شود.
برای مثال محلول های لاستیک PBD در تکپاره ی STYRENE ترکیب می شوند تاPS سخت را بسازند.
جدایی فازی در مرحله ی اولیه از عکس العمل اتفاق می افتد که شامل پیوند زنجیره های STYRENE
با لاستیک و اتصال متقاطع بعدی با اجزای لاستیک می باشد.اجزای کوچک تر می توانند با جابجایی با همبسپار دسته ای STYRENE-BUT ABINE به دست می آید.
4. خواص
ترکیبات تک فاز همگن خواص واسطه ای اجزای تشکیل دهنده ی پلیمرها را ارائه می دهد. انها یک دمای تبدیل شیشه ای را نشان می دهد. که در اولین تخمین ممکن است مربوط به کسرهای و اجزای تشکیل دهنده در استفاده از معادله ی فاکس باشد:
بر عکس جایی که معادله ی فاکس کامل است ترکیبات دو مقدار جداگانه از را مطابق و ارائه
می دهند. بین این دو نهایت اندکی ترکیبات مخلوط شدنی قرار می گیردکه در ان هر دو با هم حرکت دارند همانطور که در معادله ی فاکس امده است. یک دمای تبدیل در هر یک از اجزای تشکیل دهنده ی پلیمری در قدر مطلق یانگYOUNG به یک کاهش منجر می شود به ویزه زمانی که پلیمر فاز پیوسته را تشکیل می دهد. در PU ها این کاهش قدر مطلق دقیقا" همان چیزی است که لازم است.
در مورد پلاستیک های اصلاح شده در ترکیبات ترموست- ترموپلاستیک(پلاستیک های سختی ناپذیر پلاستیک های قابل ارتجاع در برابر حرارت) کاهش ضریب یک مسئله ی جدی است به ویزه زمانی که ترکیب به عنوان ماتریس برای مخلوط های HIGH-PERFRN استفاده می شود که می بایست
بالاتر از 150 عمل کند. پاسخ اشکار این است که تعدیل کننده های ترمو پلاستیکی انتخاب شوند که یک بالا داشته باشند ترجیحا" بالای 200 .مهمترین علت عملی برای ساختن پلیمرها ی چند فاز این است که در حالیکه سختی توانایی فرایند و غیره حفظ می شود- مقاومت شکستگی افزایش می یابد. این حالت معمولا" با ترکیب ترموپلاستیک اصلی یا رزین گرما سخت با یک لاستیک مناسب بدست می آید.
پلیمرهای داین DINE خواص مکانیکی عالی دارند و به راحتی پیوند می خورند اما انها در معرض اکسید شدن با اثر گرما یا پرتو گیری از نور ماوراء بنفش هستند. POLYOLEFIN ها برای پلیمرها که نیاز به فرایند دمای بالا یا مقاومت در مقابل نور خورشید را دارند به عنوان تعدیل کننده برگزیده می شوند.
مقاومت شکستگی پلاستیک های سخت شده و به ویژه ای استحکام ضربه ای آنها، شدیداً تحت تاثیر یک سری از عوامل مختلف است که شامل حجم لاستیک ، اندازه و فاصله ذره ، چسبندگی بین لاستیک و ماتریس و میزان اتصال عرضی لاستیک می باشدو محکمی این ترکیبات در اصل به علت انعطاف پذیری بد شکل ماتریس می باشد ، و بنابراین سرانجام با خواص ماتریس محدود می شود. به این دلیل ، خیلی سخت است که رزین گرما سخت را با استفاده از لاستیک سفت کرد.
مکانیسم های مختلفی برای سفت شدگی لاستیکی وجود دارند . در تمام موارد ، ذرات لاستیکی تنش تسلیم پلیمر اصلی کاهش می دهد. برای یک ترموپلاستیک نتشکن ، این ممکن است که ، برای افزایش قدرت شکنندگی حد بحرانی کافی باشد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 8 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
