به طور کلی اصطلاحهای مکانوشیمیایی و آلیاژهای مکانیکی به معنی فعال سازی واکنش های شیمیایی و ایجاد تغییرات ریز ساختاری به کمک انرژی مکانیکی هستند . تاریخچه استفاده از انرژی مکانیکی جهت فعال سازی یک واکنش شیمیایی به سالیان دور و به دوره انسان های نخستین بر می گردد ؛ زمانی که از سنگ چخماق جهت روشن کردن آتش استفاده می کردند . واژه مکانو شیمیایی نخستین بار به منظور نشان دادن اثر انرژی مکانیکی روی واکنش های شیمیایی مورد استفاده قرار گرفت . اما کاربرد فرایندهای مکانوشیمیایی به شکل امروزی آن در پایان قرن 19 آغاز شد . محققان در آن دوره زمانی نشان دادند که چگونگی و کیفیت تجزیه و تصعید جیوه و هالیدهای نقره هنگام استفاده از دو روش گرمایش معمولی و پودرسازی درون هاون متفاوت است . از این رو تکنیک مکانوشیمیایی و شیمی اصطکاکی به خصوص در اروپا تاریخچه ای طولانی دارد . از این تاریخ ثابت شد که گرمایش منطقه ای تنها ساز و کار ممکن برای آغاز واکنش های شیمیایی نیست و اثر شیمیایی عملیات مکانیکی در سیستم های فراوانی مورد بررسی قرار گرفت . با پیشرفت هایی که در دهه 1990 و در زمینه تولید مواد پیشرفته با کمک روش های مکانیکی صورت گرفت ، تحقیقات در این زمینه متحول شد . تولید فازهای ناپایدار ، مواد نانوبلوری ، آمورف و ترکیبات بین فلزی به روش آلیاژسازی مکانیکی به طور قابل توجهی مورد مطالعه قرار گرفت . برخی از کاربردهای رو های مکانوشیمیایی عبارتند از :
1- پخش کردن فازهای ثانویه (معمولاً اکسیدی) بسیار ریز
2- گسترش حد حلالیت
3- کاهش اندازه دانه ها به مقیاس نانومتری
4- تولید فازهای بلورین و کوازی بلورین جدید
5- گسترش فازهای آمورف (شیشه ای)
6- نامنظم کردن ترکیبات بین فلزی منظم
7- آلیاژکردن عناصری که به سختی آلیاژ می شوند .
8- پیش برد واکنش های شیمیایی در دمای پایین
فرایندهای مکانوشیمیای در اکثر موارد – همانگونه که در شکل 1-1 نشان داده شده است – با استفاده از آسیای گلوله ای و انرژی حاصل از برخورد با هم و یا برخورد گلوله ها با دیواره محفظه آسیا انجام می شوند .
فصل اول : سنتز مکانو شیمیایی4
1-1) مقدمه4
1-2) مروری بر فرآیندهای مکانیکی7
1-2-1) تجهیزات ، روش ها و اهداف فرآیند8
1-2-2) ساز و کارهای آلیاژسازی مکانیکی10
الف) تغییرات ریز ساختاری12
ب) ساختارهای آمورف و غیر تعادلی14
1-2-3) مواد نانوساختار18
1-2-4) آسیا کاری واکنشی21
1-2-4-1) متغییرهای فرایند25
الف) دمای آسیا26
ب) نسبت وزنی گلوله به پودر26
پ) مواد کنترل کننده فرآیند (PCA)27
ت) تناسب وزنی (یا حجمی) واکنش دهنده ها28
ث) قطر گلوله ها30
1-2-5) تشکیل فازها30
1-2-6) واکنش های خود پیشرو برانگیخته مکانیکی32
1-2-7) تولید مکانو شیمیایی مواد مرکب و چند جزئی36
1-2-8) تثبیت پودر37
فصل دوم : نانوکامپوزیت Cu – Al2O338
2-1) مقدمه38
2-2) سیستم های مکانو شیمیایی42
فصل سوم : مواد و روش تحقیق55
3-1) ملاحظات ترمودینامیکی55
3-2) انتخاب نمونه ها62
3-3) مراحل آزمایشگاهی و تجربی63
3-4) مواد مورد استفاده64
3-5) تجهیزات به کار رفته64
3-5-1) آسیای گلوله ای64
3-5-2) دستگاه پراش پرتو ایکس65
3-5-3) دستگاه آنالیز گرمایی65
3-5-4) میکروسکوپ الکترونی روبشی65
3-6) آسیا کاری نمونه ها66
3-7) آزمایش ها پراش پرتو ایکس67
3-8) آزمایش های DSC67
3-9) مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز EDS67
فصل چهارم : بحث و بررسی نتایج68
4-1) مقدمه68
4-2-1) مرحله اول75
4-2-2) مرحله دوم78
4-2-2-1) بررسی نمونه های بازپخت شده84
4-2-3) مرحله سوم89
4-2-4) تغییرات ریز ساختاری91
4-3) مقایسه رفتار مکانوشیمیایی دسته نمونه های C3 , C2 , C194
4-4) اندازه بلورک ها و کرنش شبکه مس97
4-4-1) نمونه های C199
4-4-2) نمونه های C2100
4-4-3) نمونه C3102
4-5) تبیین ساز و کار مکانوشیمیایی105
4-6) نتیجه گیری106
فصل ششم : مراجع108
شامل 110 صفحه فایل word
دانلود تحقیق سنتز مکانوشیمیایی