مقاله نانو 14 ص

لینک و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 14 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

1
‏بخش اول
‏آينده‌نگاري‌ها نشان مي‌دهند که علوم مختلف در ده تا پانزده سال آينده زير چتر نانو ‏قرار مي‌گيرند. در واقع، فناوري نانو رشته‌هاي گوناگون علمي و فني را به يکديگر ‏نزديک مي‌کند. يکي از اين رشته‌ها مهندسي مکانيک است.
‏امروزه کمتر زمينة توليدي ‏و پژوهشي يافت مي‌شود که از مهندسي مکانيک بي‌نياز باشد. زمينه‌هايي نظير ‏خودروسازي، هواپيماسازي، رُباتيک، آبرساني، پالايشگاه‌هاي نفت و گاز، هوش مصنوعي، ‏بيومکانيک و بسياري ديگر از اين فنون و صنايع، با مهندسي مکانيک درآميخته‌اند. در ‏دنياي مکانيک، فرايند «شکل‌دهي» جايگاه ويژه‌اي دارد. به عنوان مثال، قطعات مختلفِ ‏خودروهاي سواري با روش‌هاي مختلفِ شکل‌دهي مانند کشش، خمش و… ساخته شده‌اند. با ‏استفاده از فناوري نانو مي‌توان بر کيفيت شکل‌دهي افزود و محصولات باکيفيت‌‌تري ‏توليد کرد. اين محصولات جديد يک ويژگيِ عمده دارند که همانا يکدستي در تمام محصولات ‏است.
‏در مجموعة مقالاتي که ارائه خواهد شد، به موضوع شکل‌دهي در مقياس نانو ‏خواهيم پرداخت.
‏مفاهيم و موضوعات
‏در اين مجموعه مقالات، عناوين مختلفي مورد بحث قرار ‏مي‌گيرند، مناسب است که در شروع کار، اولويت‌ها و عناوين مورد بحث را با هم مرور ‏کنيم تا به چشم‌اندازي از مسير و هدف نهايي برسيم. البته ممکن است در ابتدا با ‏مفاهيمي روبه‌رو شويد که قدري ناآشنا هستند، اما سعي شده است تا حد ممکن مطالب ساده ‏بيان شوند و با کمک مثال‌ها و تصاوير مختلف درک آنها سريع‌تر و بهتر صورت ‏گيرد.
‏سه شاخة اصلي مورد بحث در اين مقالات عبارتند از:
‏شکل‌دهي و مفاهيم مرتبط با آن؛ ‏مايکروشکل‌دهي به عنوان فرايندي صنعتي که در نزديکترين مقياس به حوزة نانو صورت ‏مي‌گيرد؛ ‏نانوشکل‌دهي.
‏اگر با اين سلسله مقالات همراه شويد، در انتها پاسخ اين سؤال اساسي را درخواهيد ‏يافت: نانوشکل‌دهي چيست؟
‏شکل‌دهي
‏در طول روز با محصولات بسياري روبه‌رو مي‌شويد که با تغيير ‏شکل ايجاد شده‌اند. وقتي اين تغيير با کشيدن ورق فلزي ايجاد شود، به آن «کشش» ‏مي‌گويند؛ وقتي تغيير شکل با خم نمودن صورت بگيرد، «خمش» ناميده مي‌شود، و البته در ‏بسياري از فرايندها از هر دو روش به طور همزمان استفاده مي‌شود، مثلاً در توليد ‏بدنة خودروهاي سواري.
‏عمليات‌ شکل‌دهى‌ فلزات‌ بسيار متنوع‌ است. ما در ابتدا به ‏دو نمونة ساده اشاره کرديم، اما هدف‌ اصلى‌ از انجام‌ همة‌ آنها ايجاد تغيير شکل‌ ‏مطلوب‌ است‌. در شکل‌ دادن‌ به فلزات،‌ نيروهاي لازم براي شکل‌دهي و خواصّ مادة تحت ‏شکل‌دهي از اهميت زيادي برخوردارند، زيرا بايد از ابتدا بدانيم چه مقدار نيرو بايد ‏در چه جهتي وارد شود تا مثلاً يک کابل فلزي با روش کشش توليد گردد. شايد در فيزيک ‏به تعريف نيرو دقت کرده باشيد. حتماً به ياد داريد که جهت و مقدار از نکات اصلي آن ‏هستند. از طرف ديگر بايد بدانيم جنس مادة تحت شکل‌دهي چيست تا بر اساس خواص آن ‏نيروي لازم را وارد سازيم. مثلاً بين آلمينيوم، فولاد، مس يا چوب تفاوت‌هاي زيادي ‏وجود دارد و اگر از آنها در جاي مناسب استفاده نکنيم، هرگز به هدف مورد نظر ‏نمي‌رسيم.
2
‏دو رشتة‌ مهندسى‌ که‌ به ‌طور مستقيم‌ به موضوع شکل‌ دادن‌ فلزات‌ مي‌پردازند، ‏عبارتند از مکانيک‌ و متالورژى‌.
‏شکل‌پذيرى‌
‏يکى‌ از نگرانى‌هاى‌ مهم‌ در شکل‌ دادن‌ آن‌ است‌ که‌ آيا ‏مى‌توان‌ بدون‌ خراب‌ شدن‌ فلز، شکل‌ مطلوبي به‌ آن‌ بخشيد يا نه‌؟ در فرايندى‌ ‏مفروض‌ از تغيير شکل‌ معيّن‌، محدوديت‌هاى‌ شکل‌ دادن‌، از ماده‌اى‌ به‌ مادة ديگر ‏تغيير مى‌کند.
‏حتماً مقاطع فلزي را که در ساختمان‌سازي به کار گرفته مي‌شوند ‏ديده‌ايد. براي توليد اين مقاطع، فرايند تغيير شکل شامل تبديل آهن خام به مقاطع ‏مستطيلي يا لانه زنبوري است. هندسة تغيير شکل، آخرين وضعيتي است که از ابتدا به ‏دنبال آن بوده‌ايم؛ يعني مقطع فلزي مستطيلي يا لانه‌زنبوري .
‏بهتر است پيش از ‏پرداختن به تعاريف مرتبط با شکل‌دهي و فرايندهاي وابسته به آن، به مواد مهندسي و ‏خواص آنها بپردازيم.
‏مواد مهندسى‌ و مصالح‌ صنعتى‌
‏ادوار زندگى‌ بشر را با توجه‌ به‌ ‏عناصر و موادى‌ که‌ در آن‌ اعصار کشف‌ شده‌اند‌، تقسيم‌بندى‌ کرده‌‌اند. در هر ‏دوره‌، محدوده‌ و تنوع‌ اين‌ يافته‌ها افزايش‌ يافت‌ و در نهايت،‌ مهمترين‌ و ‏مفيدترين‌ يافتة‌ بشر در آن‌ دوره‌، نام‌ آن‌ عصر را به ‌خود گرفت: عصر حجر، عصر ‏برنز، عصر آهن‌… در حال‌ حاضر، بعد از اينکه‌ مواد پلاستيک‌ و کامپوزيت‌ها (مواد ‏مرکب از چند مادة مختلف که به آنها «چندسازه» مي‌گويند) به وجود آمد، در «عصر مواد ‏کامپوزيتى» ‌ هستيم‌ و با تحولات‌ سريع‌ فناورى‌ انتظار مى‌رود که‌ در آينده‌اى‌ ‏نه‌چندان‌ دور به‌ «عصر مواد هوشمند» وارد شويم؛ عصري که اکنون در گام‌هاي آغازين ‏ورود به آن هستيم.
‏در استفاده از مواد مورد نياز براي ساخت‌ دستگاه‌ها، ‏ابزارآلات‌ و محصولات‌ صنعتى‌ و غيرصنعتى،‌ ‌بايد خواص‌ مورد نياز هر محصول‌ يا ‏دستگاه‌ توسط‌ مادة آن‌ تأمين‌ شود، زيرا ماده، خوراک اوليه براي شروع کار است؛ ‏مانند سوخت خودرو که بايد از ويژگي‌هاي خاصي برخوردار باشد، وگرنه ماشين دچار ‏مشکلات فراوان مي‌شود.
‏خواص مواد بسيارند. مانند خواص مکانيکي، فيزيکي، سطحي، توليدي و زيبايي‌شناسانه. ‏به عنوان مثال، خواص فيزيکي مربوط به ويژگي‌هاي ذاتي ماده مثل مقاومت الکتريکي و ‏حرارتي و خواص مغناطيسي است و از ماده‌اي به مادة ديگر فرق مي‌کند و مثلاً مس يا ‏آلمينيوم هادي خوبي براي الکتريسيته و حرارت به شمار مي‌روند.
‏خواص مکانيکي نيز ‏به جنس ماده وابسته‌اند. اينکه هر ماده چقدر در مقابل نيروي واردشده مقاومت مي‌کند ‏يا اينکه چقدر بايد بر هر ماده نيرو وارد کرد تا از هم گسيخته نشود، به خواص ‏مکانيکي آن مربوط مي‌شود.
‏مواد و مصالح‌ صنعتى‌ به‌طور کلى‌ به‌ دو دسته‌ ‏تقسيم‌بندى‌ مى‌شوند: (1) فلزات‌ و آلياژهاى‌ فلزى،‌ و (2) مواد غيرفلزى.‌