مطالعه رفتار چگالش و رشد دانه ها در حین تفجوشی نانو پودر اکسید روی با استفاده از پرس گرم
- در تحقیق حاضر، فرایند پرس گرم نانو پودر اکسید روی و اثر این فرایند بر روی رشد دانه ها و چگالی بررسی می شود.
- مواد اولیه در این تحقیق نانو پودر اکسید روی می باشد که این چگالش Chegalesh پودر در درجه
- حرارتهای مختلف در فشار 50 مگا پاسکال پرس گرم شد و اثر این فرایند بر چگالی و رشد ن
- هایی دانه ها بررسی شد. برای مقایسه این روش با دیگر رو شها یک نمونه از نانو پودر، سینتر معمولی و
- یک نمونه سینتر دو مرحله ای شد و نتایج حاصل در پایان با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان می دهد که
- بالاترین چگالی در روش پرس گرم در دمای850oC بدست می آید به طوری که چگالی بدست آمده درپرس
- گرم، تف جوشی دو مرحله ای و سینترینک معمولی به ترتیب برابر 99 و 98.3 و 97 درصد چگالی تئوری می باشند.
مشاهدات میکروسکوپ الکترونی
- نشان می دهد که رشد دانه ها با افزایش درجه حرارت در روش پرس
- گرم مانند تف جوشی معمولی رفتار سهمی گونه ای نشان می دهد اما شدت رشد دانه ها در مراحل پایانی سینتر
- در پرس گرم نسبت به سینتر معمولی بسیار کمتر می باشد. چگالش Chegalesh هرچند کوچکترین اندازه دانه ها مربوط به
- سینتر دو مرحله ای می باشد اما زمان طولانی
- سینتر و چگالش کمتر این روش نسبت به پرس گرم از عوامل محدود کننده
- این روش می باشند. بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که روش پرس گرم روش بسیار موثری
- برای کنترل ریز ساختار و رسیدن به چگالی های بالا در زمان های کوتاه و دمای های پایین سینتر می باشد.
یخ خشک
- یخ خشک شکل جامد کربن دی‌اکسید (co²) است. و علتی که آن را به این
- نام می‌خوانند این است چگالش Chegalesh که همچون یخ سرد است اما از خود
- هیچ رطوبتی بر جای نمی‌گذارد. این ماده ذوب نمی‌شود بلکه تصعید شده یعنی با افزایش
- دما از فاز جامد مستقیماً به فاز بخار می‌رود. در اثر این پدیده دود سفیدی ایجاد می‌شود
- که برای شبیه سازی مه یا دود در فیلم سازی از آن استفاده می‌شود. این ماده معمولاً
- به عنوان عامل سردکننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. یخ خشک عالی با فشردن مستقیم
- گاز اتمسفر در دمای ثابت ۷۸٫۵- درجه سانتیگراد (−78/5 °C و -109.2 °F) از حالت جامد به گاز تب
- دیل می‌شود.[۱] آنتالپی چگالش در ۷۸٫۵- درجه سانتیگراد ۱۹۹ کیلوژول بر کیلوگرم
- (199 kj/kg) است. تولید یخ خشک برای پایین آوردن و سرد کردن مؤثر است.[۲][۳]
تاریخچهٔ یخ خشک
در سال ۱۸۳۵ میلادی شیمیدانی از کشور فرانسه به نام آدرین ژان پیر پیلوریه[۴] برای نخستین بار یخ خشک را کشف کرد. او در آن دوران به نتایج و کاربردهایی دربارهٔ یخ خشک رسید که ۶۰ سال بعد توسط دانشمندان آزمایش و مشاهده شد.
فیلتر ممبران و کارتریج فیلتر
تولید
- تولید یخ خشک بی‌رنگ (مرغوب) با فشرده کردن گاز دی اکسید کربن (CO۲) امکان‌پذیر است.
- روش‌های تولید یخ خشک به‌طور خلاصه به ترتیب زیر است:
- ۱. گاز دی اکسید کربن خالص را زیر فشار و سرما قرار می‌دهند تا به مایع تبدیل شود.
- ۲. در هنگام فشرده کردن مقداری از دی اکسید مایع تبخیر می‌شود و با پایین آمدن درجه حرارت دی اکسید کربن مایع،
- مقدار باقی مانده در نهایت به‌طور کامل از مایع به جامد تبدیل می‌شوند.
- ۳. در نهایت دی اکسید کربن جامد را که فشرده و جامد شده‌است
- با قالبهای کوچک یا بزرگ چگالش Chegalesh مکعبی، یخ خشک را بسته‌بندی می‌کنند. استانداردهای این قالبهای مکعبی تقریباً ۳۰ کیلوگرم است.
کاربرد چگالش Chegalesh
کاربردهای آن عبارت‌اند از:
- استفاده برای سرد سازی بدون یخچال در موارد پزشکی، صنایع هوایی و… برای انتقال مواد خاص
- استفاده برای جلوه‌های ویژه و ایجاد مه یا بخار
- استفاده در آزمایشگاه‌ها و مراکز علمی
- صنعت روغن
- ذخیره مواد غذایی
- صنعت پخت نان
- کندن سرامیک از کف
- پایین بردن دما در واکنشهای شیمیایی
- تهیه نوشابه
- پزشکی
- انتقال گیاهان
- رشد گیاهان
- کند کردن واکنشهای شیمیایی
- عامل تولید فشار
- انقباض فلزات جهت فیت شدن
- چاه‌های آب
- جذب‌کننده مگس‌ها و حشرات موذی
- خنک کردن انواع نوشیدنی ها
- باران‌زا کردن ابرها
طرز تهیه یخ خشک چگالش Chegalesh
- برای ساختن یخ خشک لازم نیست وسایل سرمایش قوی داشته باشیم. تنها کافی است دی اکسید کربن (با فشار بالا) داشته باشیم.
- مثلاً اگر کپسولی از CO۲ با فشاری در حدود حداقل ۷۵ بار و دمای حدود ۳۱ درجه سانتیگراد داشته باشید، چنانچه آن را برعکس کنید
- طوری که شیر خروجی آن در پایین قرار گیرد و سپس شیر را باز کنید، CO۲ به صورت یخ خشک از آن خارج می‌شود.
- علت این پدیده فرایند اختناق یا خفگی است که در آن چنانچه فشار سیالی به صورت ناگهانی کم شود دمای سیال نیز کم می‌شود
- البته بسته به مقدار ضریبی به نام ضریب ژول-تامسون
- از همین پدیده در یخچال برای خنک کردن گاز سردکننده استفاده می‌شود
کاربرد یخ خشک برای تولید باران
- باروری ابرها به وسیلهٔ یخ خشک به‌طور ناگهانی در آزمایشگاه جنرال الکتریک در نیویورک کشف شد.
- در ۱۹۴۶ شیمیدانی به نام ونسان شافر برفی را در نزدیکی شهر نیویورک، با تزریق ۶ پوند یخ خشک به وسیلهٔ هواپیما به ابرها ایجاد کرد.
- از آن موقع بارور کردن ابرها به این روش برای تولید باران استفاده شد
- و در چین برای کاهش آلودگی هوا در زمان برگزاری المپیک ۲۰۰۸ مورد استفاده قرار گرفت.
- شاید بتوان این تهمت را نیز به این روش زد که آن نوعی دزدی باران باشد.
- در ویتنام ارتش آمریکا از این روش برای افزایش بارانهای موسمی با شعار ‘ گل تولید کنید نه جنگ ‘ استفاده شد.
- از دی اکسید کربن مایع برای از بین بردن مه در فرودگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- روسیه از روش بارور کردن ابرها برای ایجاد باران برای دور کردن ذرات رادیو اکتیو از اطراف مسکو استفاده می‌کند.