مقاله متالورژی پودر

عنوان :

مقاله متالورژی پودر

این فایل با فرمت word و آماده پرینت میباشد
فهرست مطالب
پیشگفتار ۵
مقدمه ۸
۱-۱- روشهای مکانیکی تولید پودر ۱۰
۱-۱-۱- روش ماشین کاری ۱۰
۲-۱-۱- روش خرد کردن ۱۱
۳-۱-۱- روش آسیاب ۱۲
۴-۱-۱- روش ساچمه ای کردن ۱۳
۵-۱-۱- روشدانه بندی باگرانوله کردن ۱۳
۶-۱-۱- روش اتمایز کردن ۱۳
۷-۱-۱- تولید پودر با روش مانسمن ۱۵
تولید پودر به روش شیمیایی ۱۷
۱-۲-۱ روش احیاء ۱۷
۲-۲-۱ روش رسوب دهی ( ته نشین سازی از مایع) ۱۸
۳-۲-۱- روش تجزیه گرمایی ۱۹
۴-۲-۱- روش رسوب از فاز گازی ۲۰
۵-۲-۱- روش خوردگی مرزدانه ها ۲۱
تولید پودر به روش الکترولیتی ۲۴
تولید پودر به روش پاشش ۲۶
۴-۱-۱- پاشش با گاز ۲۶
۲-۴-۱- پاشش آبی ۲۸
۳-۴-۱-پاشش گریز از مرکز ۲۸
۱-۲ : ریخته گری دوغابی یا Slip Casting 29
تراکم با سیستم چند محوری ۳۳
تراکم در قالبها ۳۴
۲-۲-۲- متراکم کردن با لرزاندن ( ویبره ای ) ۳۴
۳-۲-۲- متراکم کردن سیکلی ( نیمه مداوم) ۳۶
۴-۲-۲- متراکم کردن به روش ایزواستاتیک ۳۷
۵-۲-۲- متراکم کردن با نورد ۳۸
۲-۴ : تزریق در قالب یا injection molding 42
مواد آلی افزودنی ۴۳
مخلوط کردن ذرات پودر با مواد آلی ۴۵
نحوه تزریق در قالب ۴۵
محدودیتهای روش تزریق ۴۶
کاربرد کاربید سمانته شده ۴۹
II- الماس مصنوعی ۴۹
تولید ابزار از الماس مصنوعی ۵۰
III- تولید یاقاقانهای خود روغن کار ۵۱
آنالیز شیمیایی یاتاقانهای خود روغن کار ۵۳
یاتاقانهای برنزی زینتر شده ۵۳
iv- تولید پودر برای روکش الکترودها ۵۵
روکش الکترودها ۵۶
کنترل خواص سرباره ۵۷
کیتفیت رسوب جوش ۵۷
قابلیت چسبندگی با اکستروژن ۵۸
 
پیشگفتار:
سرمایه گذاری در صنعت متتالورژی پودر نیز،‌کمتر از سرمایه گذاری برای  روشهای کلاسیک ساخت قطعات  است. زیرا در مرحله هم جوشی ،  درجه حرارت لازم کمتر از درجه حرارت ذوب فلزات است و در نتیجه، کوده های مورد احتیاح ارزانتر اند.
دامنه استفاده از متالورژی پودر بسیار متنوع و گسترده بوده و در این رابطه کافی است به زمینه هایی همچون تولید رشته های لامپها، بوش های خود روانساز، متعلقات گیربکس اتومبیل، اتصالات الکتریکی، مواد ضد سایش قطعات توربین و آمالگم های دندانپزشکی اشاره شود. علاوه بر آن پودر فلزات در موارد و کاربردهایی چون صنایع رنگ سازی مدارهای چاپی، آردهای غنی شده مواد منفجره، الکترود های جوشکاری،  سوخت راکت ها، جوهر چاپ، باطری الکتریکی قابل شارژ، لحیم کاری و کاتالیزورها مورد استفاده قرار می گیرند.
متالورژی پودر در ابتدا فلزات معمول، همچون مس و آهن شروع شد ولی لانه استفاده  از عمل آن به فلزات غیر دیگر نیز سرایت کرد. کاربردهای جدید تری برای متالورژی پودر به دنبال داشت. بطوریکه از آغاز دهه 1940 بسیاری از قطعات فلزات غیر معمول از طریع این تکنولوژی تهیه شدند. در این گروه مواد می توان از فلزات دیر گداز مانند نایوبیم، تنگستن، مولیبدن، زیر کنیم، تیتانیم، رنیم و آلیاژهای آنها نام برد. همچنین تعدادی از مواد هسته ای و ترکیبات الکتریکی و مغناطسسی نیز با تکنیک های  متالورژی پودر تهیه شدند. هر چند موفقیت اولیه متالورژی پودر بیشتر مدیون مزایای اقتصادی آن است. ولی در سالهای اخیر ساخت قطعاتی که تولید آنها  با روشهای دیگر مشکل می باشد در گسترش این تکنولوژی  سهم چشمگیری داشته است. انتظار می رود که این عوامل در جهت بسط متالورژی پودر و ابداع کاربردهای آتی آن دست به دست هم داده و دست آودرهای تکنولوژیکی تازه ای را  به ارمغان آورند. تداوم رشد متالورژی پودر را میتوان به عوامل پنجگانه زیر وابسته دانست:
الف) تولید انبوه قطعات سازه ای دقیق و با کیفیت بالا که معمولاً‌بر بکارگیری آلیاژهای آهن مبتنی می باشند.
ب ) دستیابی به قطعاتی که فرایند تولید آنها مشکل بوده و باید کاملاً فشرده و دارای ریز ساختار یکنواخت ( همگن) باشند.
پ ) ساخت آلیاژهای مخصوص،‌عمدتاً مواد مرکب محتوی فازهای مختلف که اغلب برای شکل دهی نیاز به  بالا تولید می شوند.
ت) مواد غیر تعادلی از قبیل آلیاژهای آمورف و همچنین آلیاژ های ناپایدار.
ث ) ساخت قطعات پیچیده که شکل و یا ترکیب منحصر به فرد و عیر معمول دارند
متالورژی پودر روز به روز گسترش بیشتری یافته و بر میزان پودر تولیدی به طور پیوسته افزوده، بطوریکه پودر آهن حمل شده از آمریکا از سال 1960 تا 1978 میلادی به ده برابر افزایش یافته است. هر چند در سالهای اخیر آهنگ رشد این تکنولوژی چندان پیوسته نبوده، ولی مجموعه  شواهد دلالت بر گستردگی بیشتر آن، در مقایسه با روشهای سنتی قطعه سازی دارد. باز خوردهای دریافت شده از مهندسین طراح نشان می دهد که هر چه دانش ما در متالورژی پودر افزودن تر می شود، دامنه کاربرد این روش نیز گسترش بیشتری می یابد. اغلب دست آوردهای نوین این زمینه صنعتی بر قابلیت آن در ساخت،‌ مقرون به صرفه قطعات با شکل و ابعاد دقیق مبتنی است.
 
مقدمه
در قرن بیستم و در سالهای اخیر، تکنیک متالورژی پودر بطور جدی تر،‌ مورد توجه قرار گرفته و جای خود را به اندازه کافی در صنعت باز کرده است بطوری که در حال حاضر می توان آن را به عنوان یکی از تکنیک های جدید متالورژی به حساب آورد. البته قدمت تولید قطعات با پودر به بیش از پنج هزار سال پیش می رسد، درآن زمان کوره هایی که بتوانند حرارت لازم را برای ذوب فلزات ایجاد کند، وجود نداشتند. روش معمول، احیا سنگ معدن با ذغال چوب بود و محصولی که به دست می آمد نوعی فلز اسفنجی بود که در حالت گرم با چکش کاری امکان شکل دهی مطلوب داشت.
هم اکنون، ستونی آهنی با وزنی حدود شش تن در شهر دهلی وجود دارد که در هزار وششصد سال پیش با همین روش تهیه شده است . در اواخر قرن هیجدهم و لاستون
( wollaston ) کشف کرد که می توان پودر فلز پلاتین را که در طبیعت به صورت آزاد شناخته شده بود، پس از تراکم و حرارت دادن، درحالت گرم با چکش کاری شکل داد. ولاستون جزئیات روش خود را درسال 1829 منتشر کرد و اهمیت فاکتورهای نظیر اندازه دانه ها، متراکم کردن پودر با وزن مخصوص بالا و اکتیویته سطحی و غیره.. را توضیح داد.
همزمان با ولاستون وبطور جداگانه متالوریست بر جسته روسی پیومتر زابولفسکی
( pyotrsobolevsky ) در یال 1826، از این روش برای ساختن سکه ها و نشان ها از جنس پلاتین استفاده کرد. در نیمه دوم قرن نوزدهم، متخصصین متالورژی به روشهای روب فلزات با نقطه روب بالا دست یافتند و همین مسئله باعث شد که مجدداً  استفاده از متالورژی پودر محدود شود،‌ هر چند تقاضا برای تولید قطعاتی مانند تنگستن از طریق  متالورژی پودر فلز، تلف شده به مراتب کمتر از سایر روشهاست و حتی می توان گفت وجود ندارد. دراین مورد، بطوری که تجربه نشان می دهد،‌ هر یک کیلوگرم محصول ساخته شده باروش متالورژی پودر، معادل است با چند کیلو گرم محصول ساخته شده با سایر روشهای شکل دادن نظیر برش و تراشکاری،  چون در روشهایی نظیر تراشکاری مقادیر زیادی از فلزبه صورت براده در می آید که تقریباً غیر قابل استفاده است. علاوه بر آن یک کیلو گرم از مواد ساخته شده بوسیله روشهای متالورژی پودر می تواند کار ده ها کیلو گرم فولاد آلیاژی ابزار را انجام دهد.
 
روش پاشش نظر به نقشاساسی آن در رشد متالورژی پودر، در مقایسه با روشهای دیگر با تفصیل و بسط بیشتری بررسی خواهد شد.
1-1- روشهای مکانیکی تولید پودر
1-1-1-  روش ماشین کاری
ماشین کاری کردن فلزات در حالات خاصی انجام می شود، زیرا پودر حاصل از این روش دارای دانه های زبر درشت با لبه های تیز است. این پودر سخت قالب گیری می شود وقطعه پرس شده آن خیلی متخلخل و دارای استحکام خام پایین است. آسیاب کردن این پودر در آسیابهای گلوله ای قابلیت فشرده شدن را بهتر می کند،  هر چند باعث افزایش کار سختی می شود که باید قبل از متراکم کردن آینل شود. یکی از موارد عمده استفاده از ماشین کاری تولید پودر منیزیم برای مقاصد آتش زایی است،‌ حالت انفجاری این پودر مانع استفاده از روشهای دیگر می شود. با استفاده از ماشین کاری و تولید براده های نسبتاً‌ زبر و درشت خطر به طور قابل ملاحظه ای کم می شود. وقتی براده ها در آسیاب از اتمسفر خنثی درآسیاب از ترکیب ذرات پودر و اکسیژن هوا جلوگیری می کند. و مانع انفجار می شود. تخلیه پودر از آسیاب نباید  به نحوی باشد که پودر فوراً در تماس با هوا قرار گیرد و باعث احتراق شود. اگر آسیاب کردن در مجاورت هوا انجام شود،‌ باید جدار آسیاب و نوع گلوله طوری باشد که از جرقه زدن  جلو گیری شود.
لحیم های نقره و بعضی از آلیاژهای مورد استفاده در دندان پزشکی از طریق ماشین کاری تهیه  می شوند. روش ماشین کاری، گران است و این روش فقط وقتی بکار گرفته می شود که روشهای دیگر قابل استفاده نباشد. مثل تهیه پودر منیزیم یا در مواقعی که قیمت فلز بسیار گران است و قیمت ماشین کاری ناچیز به حساب می آید،‌ مثل تولید آلیاژ های دندان پزشکی.
2-1-1- روش خرد کردن
خرد کردن فلزات به آسیاب کردن شبیه است و با توجه به چکش خواری آنها از خرد کن های تکی و چکشی  وغیره استفاده می شود. معدودی از فلزات به قدر کافی ترد و شکننده هستند. ( مانند برلیوم آلیاژ Mg ،Al اسفنج های فلزی که از راه احیای اکسید ها با الکترولیز به دست آمده اند) و به آسانی خرد می شوند. بعضی از فلزات را می توان ترد کرد تا آسانتر خرد شوند . با افزودن گوگرد یا ناخالصیهای دیگر یک لایه ترد در مرز دانه ها رسوب می کند وعمل خرد کردن را آسان می کند. اندازه ذرات پودر خرد شده مشابه دانه های قطعه ریخته گری شده است فلزات گروه VA.IVA ( سر گروه های در جدول مندلیف (C )،VA (A ) IV هستند) با حرارت دادن در محیط هیدروژن ترد می شوند ( H2 بعداً خارج می شود)‌ هیدراتهای تردی که ببه این طریق به دست می آیند به آسانی پودر می شوند. پودرهای به دست آمده معمولا زاویه ای هستند و باید آسیاب شوند.

دانلود کامل مقاله متالورژی پودر

مقاله پوشش دادن فلزات

عنوان :

مقاله پوشش دادن فلزات

این فایل با فرمت word و آماده پرینت میباشد
فهرست مطالب
پوشش های تبدیلی ۴
کروماته کردن ۴
مهمترین اهداف استفاده از فلزات کرماته شد عبارتند از ۵
روشهای عملی کرماته کردن بر اساس نوع عملیات به دو دسته زیر تقسیم می شوند ۶
فرایند کروماته کردن فلزات خاص ۸
شیوه تشکیل پوششهای کرماته ۱۱
تکنولوژی کرماته کردن ۱۳
مراحل انجام فرایند ۱۵
۱-آماده سازی سطح ۱۵
۲-شست وشو ۱۷
۳-عملیات غوطه وری در حمام کرماته کردن ۲۰
محلول کرماته ۲۰
حمام کرماته ۲۲
به هم زدن محلول ۲۴
دمای حمام پوشش ۲۵
مدت غوطه وری ۲۶
خشک کردن ۲۶
۴ – براق کردن و عملیات بعد از پوشش دادن ۲۸
۵ – از بین بردن پوششهای کرماته ۳۰
۶ – ترکیب حمام پوشش و کنترل آن ۳۰
۷ – عملیات بر روی فاضلاب ۳۵
۸- نواقص ۳۶
مراجع ۳۸
 
پوشش های تبدیلی
اصطلاح ((پوشش تبدیلی )) به پوششهایی گفته می شود که از طریق واکنش لایه های اتمی سطح فلزات با آنیونهایی که از وسط فلزات ایجاد می شوند .
بنابراین فرایند تشکیل پوشش تبدیلی یک فرایند خوردگی کنترل شده ای است که به طریق مصنوعی ایجاد شده است و نهایتاً برروی سطح فلز لایه ای را ایجاد می کند . این لایه اتصال محکمی با فلز پایه دارد و عملاً در آب و محیط واسطه نامحلول است و عایق الکتریکی خوبی می باشد .
یکی از فرایند های پوششهای تبدیلی فرایند کروماته کردن است که در دو دهه اخیر پیشرفت و گسترش قابل توجهی پیدا کرده است .
خواص جلوگیری از خوردگی فلزات توسط کروماتها به خوبی شناخته شده است . با اضافه کردن مقادیر کمی از این ماده به سیستمهای دارای آب در گردش سطح فلزات را پوشش می دهد و در نتیجه از خوردگی آنها جلوگیری می کند .
پوششهای کرماته در محصولات صنایع ماشین سازی ، الکتریکی ، الکترونیکی ، ارتباطات راه دور و صنایع موتوری خودکار به کار می رود . آنها نیز با جایگزین کردن برخی فلزات معین معین به جای فلزاتی که طول عمر کمتری دارند نقش مهم کاربردی دارند . به عنوان مثال ، می توان از روی کرماته شده که جایگزین فلزات با پوشش کادمیم شده اند نام برد .
مهمترین اهداف استفاده از فلزات کرماته شد عبارتند از :
الف ) افزایش مقاومت به خوردگی فلز یا پوششهای محافظ فلزی ، در حالت اخیر احتمالاً به طولانی شدن زمان ظهور اولین آثار خوردگی بر روی فلز پایه و فلز پوشش منجر خواهد شد .
ب ) کاهش خسارات سطحی ناشی از آثار انگشت (خراشهای سطحی)
ج) افزایش میزان چسبندگی رنگ و سایر پوششهای آلی .
د) رنگ پذیری و یا پذیرش بهتر سایر پوششهای تزئینی .
روشهای عملی کرماته کردن بر اساس نوع عملیات به دو دسته زیر تقسیم می شوند :
الف ) روشهای شیمیایی که فقط شامل فرو بردن قطعات در محلولهای کرماته است .
ب ) روشهای الکتروشیمیایی که شامل فرو بردن قطعات در محلول و اعمال جریان الکتریکی از یک منبع خارجی است .
ج) فرایندی که یک لایه کرماته فشرده برروی سطح تمیز فلزی ایجاد می کند به نحوی که در نهایت به شکل پوشش واقعی در می آید .
د) فرایندی که با استفاده از انواع دیگر پوششها از فلز محافظ می کند . به عنوان مثال پوششهای اکسیدی یا فسفاتی که نوع فسفات آن در فصلهای مربوط به اکسیداسیون و فسفاته کردن بحث شده است .
فرایند کرماته کردن را می توان بهصورت دستی ، نیمه خودکار یا تمام خودکار انجام داد .
توسعه این فرایند به دلیل سهولت عمل و زمان کم آن قابلیت دسترسی همگانی و اقتصادی بودن مواد شیمیایی و بالخره خواص منحصر به فردی است که این نوع پوشش برخوردار است .
 بر اساس نظریات و ستچستر مقاومت به خوردگی پوششهای کرماته بهتر از نوع فسفاته آن است . موک نیز که تحقیقاتی در زمینه خواص حفاظتی پوششهای کرماته و مقایسه آن با نوع فسفاته انجام داده ، به نتایج مشابهی رسیده است .
در اولین مرحله ، مقاومت به خوردگی و سایر خواص پوششهای کرمی بستگی تام به فلز پایه (فلزی که پوشش روی آن انجام می گیرد دارد . چگونگی سطح فلز  روشهای آماده سازی مختلف کرماته کردن و احتمالاً عملیات اضافی در زمینه پوشش کرم دادن (مثلاُ کاربرد پوشش روغن یا رنگ) دارد.  در حالی که از روشهای الکترو شیمیایی برای ایجاد پوشش کرماته استفاده می شود ، چگالی جریان نقش مهمی ایفا می کند).
 
فرایند کروماته کردن فلزات خاص
اولین بار فرایند کرماته نمودن در سال 1924 و برای فلز منیزیم به کار رفت . پوشش کرماته که در آن زمان به دست آمد مشخصاً یک پوسته بسیار باریک بود و به علت کاربرد روشهای خاص رنگ پوسته قهوه ای یا زیتونی بود و عالباً از محلولهای اسیدی سدیم دی کرمات یا بدون افزایش نمکهای فلزی معین برای منظورهای خاصی استفاده می شد .
بین سالهای 1924تا 1936 چندین روش برای کرماته کردن منیزیم ، روی ، کادمیم ، مس و آلیاژهای آن عرضه شد . از بین این روشها روشی که در آن از یک محلول خاص برای دستیابی به پوشش روشن بر روی کادمیم استفاده می شد کاربردی بیشتری داشت .
بدون شک فرایندی که در ان حمام دی کرمات و اسید سولفوریک به کار  می رود ، ارزشمند ترین فرایند است . این فرایند که در سال 1936 ابداع شد ، به فرایند کرونک شهرت یافت . پوشش کرماته ای که از روش بر روی ZN و Cd به دست آمد ، رنگی شبیه زرد یا قهوه ای تیره داشت .
پیشرفتهای بعدی در این زمینه به کاربرد محلولهایی منجر شد که شامل اسید کرمیک و سولفاتها بودند که جهت به دست آمدن سطح و ظاهر روشن سپس در محلولهای اسیدی یا الکلی دقیق شسته می شدند .
در دوران جنگ جهانی دوم روشی ابداع شد که پوشش کرماته به رنگ سبز زیتونی برروی روی و کادمیم به دست آمد . این پوشش در مقایسه با نمونه مات متمایل به قهوه ای که سابقاً تهیه شده بود در مقابلخوردگی مقاومت ببیشتری از خود نشان می داد . علاوه بر ایجاد پوشش سبز زیتونی تهیه پوششهایی به رنگ سیاه و رنگهای دیگر از طریق رنگ کردن پوشش زیتونی نیز امکانپذیر شد .
هنوز بسیاری از فرایند های قدیمی کرماته کردن روی وکادمیم که نیاز به استفاده از محلولهای اسید سولفوریک و دی کرمات با اصطلاحات مختصری دارد ، قابل استفاده اند .
محلولهایی با بنیان کرمات کردن روی و کادمیم که نیاز به استفاده از محلولهای اسید سولفوریک و دی کرمات با اصلاحات مختصری دارد قابل استفاده اند .
محلولهای با بنیان کرمات نیز جهت آماده سازی سطح مس و آلیاژهای قابل استفاده اند . اما در ابتدافقط به صورت حمامهای براق کننده به کار می رفت ولی همزمان به علت تشکیل یک لایه نازک کرمات بر روی سطح ، مقاومت به خوردگی را افزایش می دهد . در حال حاضر برای حالتهایی که ظاهر و سطح قطعه حساسیت چندانی ندارد لایه های ضخمیتر پوشش که سبب محافظت بیشتری در مقابل خوردگی می شون نیز مورد توجه قرار دارد .
تهیه کنندگان فلز منیزیم عمدتاً خود مستقیماً این فلزات را با کرمات پوشش می دهند . در طی سه دهه گذشته فرایندهای متعددی جهت کرماته کردن منیزیم پیشنهاد شده که فقط معدودی از آنها اقتصادی اند . امروزه در اغلب این فرایندها از حمامهای کرماته استفاده می کنند .
در سالهای اخیر پوشش دادن آلومینیوم با محلولهای حاوی کرماته کاربرد گسترده ای پیدا کرده است .
در دو فرایند جالب که از همان اوایل به کار می رفته است از ترکیبهای کرم شش ظرفیتی استفاده می شود و اینها را نمی توان با دقت در زمره عملیاتی که در انها محلولهای کرماته به کار می رود به شمار اورد . اولین فرایند عملیاتی است که در آن آلومینیوم درمحلولهای قلیایی قرار می گیرد ، که به منظور رسیدن به پوششهای اکسیدی خاکستری متعاقباً بر روی آن عملیات حفاظتی انجام می شود و سپس در محلولهای پتاسیم دیکرمات قرار می گیرد . دومین فرایند استفاده از محلولهای حاوی اسید کرمیک و اسید فسفریک است که از اجزای اصلی اند که به ایجاد پوششهای فسفاته - کرماته به رنگ سبز روشن منجر می شوند .
 

دانلود کامل مقاله پوشش دادن فلزات

مقاله جوش ترمیت

عنوان :

 مقاله جوش ترمیت

این فایل با فرمت word و آماده پرینت میباشد
فهرست مطالب
۱-تعریف جوش ترمیت (ASTM):   ۴
۲-تاریخچه فرایند جوشکاری ترمیت:   ۴
۳- فرایند جوشکاری ترمیت:   ۴
۴-کنترل دما در جوش ترمیت:   ۷
۵- روشهای مختلف جوشکاری ترمیت:   ۷
۱-۵- جوشکاری ترمیت فشاری:   ۷
۲-۵- لحیم کاری ترمیتی:   ۸
۳-۵- جوشکاری ترمیت ذوبی:   ۹
۶- مدل انتقال حرارت در جوشکاری ترمیتی   ۱۰
۷- متالورژی جوش ترمیت:   ۱۲
۸- نحوه انجام فرایند جوش ترمیت:   ۱۵
۱-۸- عملیات مقدماتی:   ۱۶
۲-۸- علمیات ریخته گری:   ۱۷
۳-۸- عملیات پایانی:   ۲۰
۹- کاربرد های جوش ترمیت:   ۲۱
۱۰- مزایای جوش ترمیت:   ۲۴
۱۱-مزایای جوشکاری ریلهای آهن به یکدیگروساختن ریلهای طویل:   ۲۴
۱۲- معایب ومحدودیتهای جوش ترمیت:   ۲۶
۱۳-وسایل و تجهیزات مورد نیاز در جوشکاری ترمیت:   ۲۶
۱-۱۳- بوته:   ۲۷
۲-۱۳- تهگلدان:   ۲۷
۳-۱۳- قالبها و مدلهای ریخته گری:   ۲۸
۴-۱۳- فشفشه:   ۲۹
۵-۱۳- مشعل پیش گرم سازی:   ۲۹
۶-۱۳- دستگاه برش هیدرولیک:   ۲۹
۷-۱۳- دستگاه سنگ زنی:   ۳۰
۱۵- انبار کردن پورد ترمیت:   ۳۱
منابع ومراجع:   ۳۲
 
کاربرد های جوش ترمیت:
تعمیر ریلهای شکسته شده و قطعات ریختگی معیوب، ‏‏غلتکها و محور های قطور، قالبهای شمش ریزی با برش کف این قالبها و ساخت مجدد آن با جوش ترمیت
جوش تعمیری بست کوپلینگهای ساییده شده(wobbler غلتک های نورد)
برای جوش گردن (neck) غلتکهای نورد و چرخ دنده ها (گردن سر محور یا یاتاقانهای گرد غلتکها)
جوش میل لنگ های شکسته شده بزرگ
جوش سر به سر لوله ها
تعمیر تاج ریل که در آن، پس از حذف عیوب سطحی بکمک سنگ یا مشعل، جوش ترمیت باعث ایجاد تاج کامل از مواد تمیز می شود.
تعمیر شفتهای ملخ هواپیما و پروانه کشتی وrodder frame و بعضی assemble  دیگر کشتی سازی
گاهی در ریخته گری نیز برای اضافه کردن عناصر استفاده می شود
جوشAl-Al یا Al-Cu به کمک تشکیل آلیاژهای قلع
اتصال قسمت های مختلف قطعات ریختگی که اندازه آنها مانع ریختگی یک تکه است.
واژه های کلیدی: جوشکاری ترمیت، متالورژی، کاربردها، مزایا و معایب
 
1-تعریف جوش ترمیت (ASTM):
نوعی جوش ذوبی می باشد که در آن اتصال دو فلز به همدیگر بعد از گرم شدن بوسیله فلزی با دمای بالا که واکنشی آلومینوترمیک راپشت سر گذاشته انجام می شود وفلز مایع که از واکنش اکسید فلز وAl بدست آمده است بعنوان فلز پر کننده عمل می کند.این پروسه جزء پروسه¬هایThermochemical Welding  می باشدو در گروه Minor Welding Process که دارای استفاده های خاص وموردی می باشند قرار می گیرد.
2-تاریخچه فرایند جوشکاری ترمیت:
یکصد و بیست سال پیش 1898 پروفسور دکتر هانس گلداشمیت در شهر اسن آلمان موفق به استخراج فلزات سخت از اکسید آنها بر پایه واکنش احیای اکسید توسط یک احیا کننده مناسب شد.
این روش در سال 1920 در جوش ریل تراموا در آمریکا بکار گرفته شد البته در بعضی منابع بکارگیری زودتر این روش در آلمان اشاره شده است. در سال 1933 از جوش ترمیت برای گسترش ریلهای طویل استفاده شد و استفاده از این جوش در مصارف الکتریکی از سال 1938 آغاز شده است.پیشرفتهای این روش در طی جوشکاری ریلها در بخش بعدی آورده شده است.
3- فرایند جوشکاری ترمیت:
اکسیدهایی که توسط آلومینیوم احیا می شوند واکنش احیا به واکنش آلومینوترمی معروف بوده و این واکنش اساس فرایند جوشکاری ترمیت می باشد. واکنش آلومینوترمیک مربوط به احیای آهن بصورت زیر نوشته می شود:
Fe¬¬2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe + 760KJ at 2450°c
1Kg (thermite) = 524g(Fe) + 427g(Al2O3) + 181500 cal
در این فرایند واکنش بین اکسید آهن و آلومینیوم رخ داده و در نهایت مذاب آهن و اکسید آلومینیوم
تولید می شود. دمای واکنشc  ˚ 2800 - c  ˚ 2400 می باشد. مطالعات انجام شده روی مکانیسم واکنش آلومینیوم با اکسید آهن، نشان داده است که این واکنش در دو مرحله یکی در دمایc  ˚960 و دیگری در دمایc ˚1060 انجام می شود. در دمای c  ˚960 محصولات واکنش Fe2O3  و Al2O3 می باشد که بصورت زیر نوشته می شود

دانلود کامل  مقاله جوش ترمیت

مقاله انواع پرس

عنوان :

 مقاله انواع پرس

این فایل با فرمت word و آماده پرینت میباشد
فهرست مطالب
انواع پرسها ۵
۱-پرسهای دستی ۵
الف – پرس اهرمی ۵
ب- پرس پیچی ۵
۲- پرسهای مکانیکی ۶
الف – پرسهای پیچی اصطکاکی ۶
ب- پرس لنگی یا ضربه ای ۷
۳-پرسهای پنوماتیکی ۷
۴- پرسهای هیدرولیکی ۸
پرسهای مکانیکی و طبقه بندی آنها ۸
۱-برحسب تعداد ضربه زنها ۸
۲- بر حسب فرم بدنه ۹
وسائل فرمان وحرکت ۱۰
۱-کلاچ مکانیکی ۱۱
تنظیم ارتفاع ضربه زن ۱۲
بالشهای الاستیک ۱۳
وسایل تکمیلی ۱۳
حفاظت کننده ها ۱۴
پرسهای هیدرولیک و طرز کار آنها ۱۴
برشکاری بوسیله پرسی ۱۶
انواع مختلف قالبهای یا ابزارهای برش ۱۶
ابزار برش متوالی یا چند مرحله ای ۱۷
فرم دادن بوسیله پرسی ۱۹
تعیین ابعاد صفحات اولیه و ابزار فرم آنها ۲۰
عملیات حرارتی و به سازی ۲۰
ابزارهای فرمکاری (قالبهای فرم) ۲۲
جنس ابزارها ۲۲
انواع مختلف ابزارها ۲۳
طبقه بندی ابزارها از نظر نحوه تغییر شکل ۲۴
ابزارهای مورد استفاده برای جمع کردن ۲۵
ابزارهای مرکب برش و فرمکاری با ورق گیر ۲۶
۱ برای پرسهای دو عمل ۲۶
۲- برای پرسهای یک عمل ۲۷
 
انواع پرسها
1-پرسهای دستی :
الف – پرس اهرمی :
 این نوع پرس برای بریدن و سوراخکاری و فرمکاری های کوچک روی اوراق نازک فلزی بکار می رود . بدنه آن تقریباً شبیه قیچی اهرمی است که بجای تیغه ثابت (تیغه تحتانی) قالب یا ماتریس و در مکان تیغه متحرک (تیغه فوقانی) بسته می شود . نیوس این پرسها بر حسب نوع اهرم بندی و طول اهرم دسته آنها متغیر است . از این نوع پرس در برشکاری گوشه های کار و سایر موارد مشابه آن نیز می توان استفاده کرد .
ب- پرس پیچی :
 این نوع پرس بوسیله بالا و پایین رفتن یک پیچ دنده ذوزنقه کارمی کند . سر پرس با گرداندن دسته فلکه متصل به پیچ ذوزنقه حرکت عمودی نموده بالا و پایین می رود . پرس مزبور برای بریدن ورقه های نازک فلزی , جرم, مقوا و غیره مورد استفاده قرار می گیرد .
2- پرسهای مکانیکی :
الف – پرسهای پیچی اصطکاکی :
این پرس مجهز به دو چرخ طیار اصطکاکی بوده که محور آنها بوسیله یک الکترو موتور دوران می کند . با گردش چرخ طرف چپ فلکه متصل به پیچ به حرکت در آمده و پیچ همراه با سر پرس پایین می آید و در تماس چرخ طرف راست با چرخ فلکه عمل برگشت انجام می شود .چرخهای طرفین دارای یک حرکت انتقالی جزئی در جهت افقی هستند هنگام پایین رفتن پیچ هر قدر که چرخ  از مرکز چرخ سمت چپ دورتر می شود سرعت زیاد تر شده و باین ترتیب سر پرس به طور ضربه ای با قالب زیر برخورد می کند . در موقع برگشت که چرخ فلکه یا چرخ سمت راست اصطکاک دارد هر قدر به مرکز چرخ نزدیک تر گردد سرعت آن کمتر می شود بالا و پائین رفتن سر پرسی از طریق حرکت افقی چرخهای محرک و بوسیله یک سیستم اهرم بندی صورت می گیرد , این عمل در پرسهای کوچک با فرمان دستی و در پرسهای بزرگ به طور اتوماتیک انجام می شود .
ب- پرس لنگی یا ضربه ای :
این نوع پرس از معمولی ترین پرسها است که در برشکاری , سوراخکاری و فرمکاری های کم عمق بکار می رود ,حرکت از یک الکترو موتور و یک چرخ تسمه واسطه به چرخ طیار و محور لنگ منتقل شده , شاتون و ضربه زن را به حرکت در می آورد . ماشین مزبور دارای یک میز قابل تنظیم بوده و از طریق پیچهای قطوری که زیر آن قرار گرفته می تواند روی ریلهای عمودی بالا و پایین رود . همچنین کورس سر پرس یا ضربه زن نیز می تواند در هر پرس به کمک مکانیزم های خاصی کم و زیاد گردد .پرسهای لنگ به فرمهای مختلف ساخته می شوند . چرخ طیار و محور از راست به چپ در بالای بدنه قرار دارند تناز پرسهای لنگی ثابت بوده و متناسب با اندازه چرخ طیار و مقاومت برشی فلزی میل لنگ آنها می باشد .
3-پرسهای پنوماتیکی :
این نوع پرسها که دارای یک سیلندر پیستون پنوماتیکی هستند غالباً در ابعاد ساخته شده و برای کارهای (سوراخکاری و فرمکاری روی اوراق نازک و همچنین جا زدن بوشها و غیره) از آنها استفاده می شود .
 
4- پرسهای هیدرولیکی :
پرسهای هیدرولیکی که بوسیله روغن تحت فشارکار می کنند دارای یک سیلندر دوکاره هستند که میله پیستون و ضربه زن آن به طور یک پارچه ساخته می شود با ارسال روغن پر فشار (توسط پمپ) به هر یک از مجراهای طرفین سیلندر  مزکور ضربه زدن شروع به جرکت نموده بالا و پایین می رود.
تناژ این پرسها بین 50 تا بیش از 60000 تن متغیر است ضمناً پرسهای مزبور قادرند تناژ کامل خود را در هر وضعیتی از حرکت بر روس قالبه دو قطعه کار اعمال نمایند . همچنین طول حرکت ضربه زن آنها تا هر نقطه ای از مسیر پیستون قابل تنظیم است و با تغییر دادن فشار روغن تناژ آنها می تواند کم و زیاد گردد پرسهای مزبور مناسبترین وسیله ای برای فرمکاری بوده و امروزه قویترین پرسهائیکه ساخته می شود از نوع هیدرولیکی هستند .
پرسهای مکانیکی و طبقه بندی آنها
1-برحسب تعداد ضربه زنها :
پرس یک ضربه یا یک عمل : پرسر یک ضربه با یک کشوئی می تواند بوسیله یک یا چند شاتون حرکت کرده روی پایه های مختلفی سوار شود. با کمک یک وسیله فشاری که در زیر صفحه پرسی نصب می شود , می توان این پرس ها را در حالت (دو ضربه در جهت پایین ) بکار برد .
پرسی دو عمل : مانند دارای دو کشوئی با فرمان مستقل است کشویی یا ضربه زن خارجی (دو ضربه از طرف بالا ) که روی ریلهای بدنه هدایت    می شود دارای یک نقشی کمکی است (گرفتن ورق بریدن و غیره), در حالیکه کشوئی مرکزی موسوم به غواصی که در داخل کشوئی خارجی جابجا می شود عملیات اصلی پرسکاری را انجام می دهد .
پرس دو عمل بوسیله چرخهای دنده ای , بازوهای مفصلی یا لنگرها که کشویی خارجی را در تمام مدت کار کردن غواص ثابت نگه می دارند فرمان داده می شود .
پرس سه عمل : پرس دو عمل بوسیله سومین کشویی که در زیر صفحه تحتانی قرار گرفته و در جهت عکس دو کشوئی دیگر (از پایین به بالا )کار می کند کامل می گردد مورد استفاده این پرس از نوع قبلی کمتر است .
2- بر حسب فرم بدنه :
پرس C شکل (یا به فرم گردن ق) : برای تولید قطعات کوچک در دو نوع ویک و دو ضربه با یک و گاهی دو شاتون ساخته می شود . غالباً بدنه آن بوسیله چرخاندن در یک شیار منحنی شکل قابل خم شدن بوده و اجازه نوع می دهد نوع دیگری از آن که دارای سقف متوسطی است و قدرت نسبتاً زیادی دارد برای یک ضربه و دو ضربه با یک یا غالباً دو شاتون ساخته     می شود .
پرس ستونی : سکوی فوقانی این ماشین به وسسله ستونهائیکه در داخل آنها میله های کشش جای داده شده به سکوی تحتانی متصل گردیده است.
روی ستونها  ریلهای هادی کشوئی خارجی تعبیه شده است . این پرسها یه شکل یک ضربه , دو ضربه و سه ضربه وجود دارند .
بدنه این پرس از فولاد نورد شده می باشد , قطعات آن به فرم صندوقه ای می باشد کنار هم قرار گرفته بوسیله جوش برق به  هم متصل شده اند این نوع بدنه برای ایجاد قدرتهای متوسط  بزرگ مناسب است .
وسائل فرمان وحرکت :
موتور یک چرخ  طیار سنگین را با خود می چرخاند و این مجموعه هنگامی کار بدون توقف دوران می کند با کلاچ کردن در هر ضربه پرس ارتباط مکانیکی بین موتور و بازوی میل لنگ برقرار می شود .
کلاچ ها : کلاچ ها وسیله ای است که رتباط بین دو محور محرک ومتحرک را برقرار یا قطع می نماید و ویروسها ارتابط بین چرخ طیار و میل لنگ بوسیله کلاچ آزاد شده و یک ترمز موجب توقف دوران میل لنگ و حرکت ضربه زن می شود و بدین طریق ضربه زدن در بالاترین کورس خود متوقف می گردد .
کلاچها دارای انواع مختلفی هستند که به طور کلی به دو دسته : مکانیکی و اصطکاکی تقسیم می شوند .
1- کلاچ مکانیکی :
که دارای نوع مختلف بینی و فکی می باشد .
الف – کلاچ بینی : این کلاچ دارای یک میله پایین است که به میل لنگ متصل بوده و در پشت آن فنر متراکم شده ای قرار دارد . یک قطعه گوه ای شکل پین را بر روی فنر در حالت فشرده نگه می دارد و هر زمانی که قطعه گوه ای از جای خود خارج می شود فنر پین را به جلو رانده با یکی از سه سوراخ چرخ طیار درگیر می کند و بدین ترتیب ارتباط بین چرخ طیار و میل لنگ بر قرار می شود . بارها ساختن گوه که اهرم آن به هر پدال متصل است پین مجدداً به عقب رانده شده ارتباط قطع می گردد . این نوع کلاچ برای پرسهائیکه دارای تناز کم هستند مناسب است .
ب- کلاچ سه فکی : دارای سه فک است که بر روی چرخ طیار قرار دارد و سه فک دیگر آن روی سر میل لنگ واقع شده می تواند به طور افقی حرکت نموده با سه فک روی چرخ طیار در گیر شود . حرکت افقی فکها از طریق اهرم یا سیلندر پنوماتیکی تامین می شود . این کلاچها ظرفیت تحمل فشار بیشتری نسبت به نوع قبلی دارند ولی چون بار را به طور ضربه ای منتقل  می کنند دارای استهلاک بیشتری هستند .
کلاچ اصطکاکی :
کلاچ اصطکاکی متشکل از صفحاتی است که بر روی آنها لایه هایی از مواد مخصوص که دارای ضریب اصطکاکی بالایی هستند چسبانیده شده یکی از این صفحات روی چرخ طیار و دیگری روی میل لنگ قرار دارد که می تواند یک حرکت افقی نموده در اثر تماس صفحات با یکدیگر ارتباط بین چرخ طیار و میل لنگ بر قرار می شود حرکت افقی صفحه ممکن است به طریق مکانیکی , پنوماتیکی یا هیدرولیکی تامین گردد .
 

دانلود کامل  مقاله انواع پرس

مقاله فلز مس و کاربرد آن

عنوان :

 مقاله فلز مس و کاربرد آن

این فایل با فرمت word و آماده پرینت میباشد
فهرست مطالب
۱- خلاصه ۴
۲- مقدمه ۵
۲-۲- الکترولیز ۸
۳-۲- اندازه گیری پلاریزاسیون ۸
۴-۲- آزمایش رسوب ۹
۳- نتایج ۹
۱-۳- غلظت دی اکسید سولفور ۹
۲-۳- غلظت مس ۱۰
۳-۳- غلظت اسید سولفوریک ۱۱
۴-۳- دما ۱۲
۵-۳- چگالی جریان ۱۳
۶-۳- جایگزینی آند ۱۳
۷-۳- رفتار پلاریزاسیون ۱۵
۱-۷-۳- رفتار پلاریزاسیون آندی ۱۶
۲-۷-۳- پلاریزاسیون کاتدی ۱۸
۸-۳- جهت یابی کریستالوگرافی ۱۹
۹-۳ – شکل شناسی ( مورفولوژی ) رسوب ۲۰
۴ ـ نتیجه گیری ۲۲ 1
 
 
- خلاصه
کاتدی مستطیل شکل از جنس فولاد زنگ نزن با ابعاد نول   و عرض   و به ضخامت 2cm برای   مس بکار برده شده است . افزایش غلظت so2 ، غلظت مس ، غلظت اسید سولفوریک و دما ، توان مصرفی را کاهش می دهند . این متغیرها تأثیری بر روی بازدهی جریان رسوب گذاری مس ندارند . حضور so2 در الکترولیک مس ، منحنی های پلاریزاسیون آندی و کاتدی را تغییر می دهد . علاوه بر این باعث تغییر در جهات کریستالی در مورفولوژی سطح مس رسوب کرده نیز قابل مشاهده است . مشخص شده که توان مصرفی مینیمم و بازدهی جریان ماکزیمم و مورفولوژی بهبود یافتة ‌سطح با استفاده از آند گرافیکی ، قابل دلتایابی است.
 
2- مقدمه
در طی 20 سال گذشته استخراج مس دستخوش تحولات بسیاری قرار گرفته اند . فرآیندهای پیرو متالوژی و هیدورمتالوژی پیشرفت کرده اند و روشهای بدیعی برای انجام این فرآیندها گزارش شده است. مشکل اقتصادی تکنولوژی در ارتباط با so2 از مس توسط فرآیندهای پیروستالورژیکی سبب پیشرفت فرآیندهای هیدروستالورژیکی جهت بازیافت مس از کنساتره های بیان گشته است . عملیات عمده ای که در پروسه های هیدرومتالورژی بکار می روند شامل تشویه ، لیچینگ و   می باشند.
در سالهای اخیر افزایش قابل توجهی در تولید مس به روش   صورت گرفته است . ایراد اصلی این عملیات ، نیاز آن به انرژی فراوان جهت   مس در مقایسه با انرژی مصرفی e.firing مس می باشد.
این پروسه تقریباً نیاز به 8 تا 10 برابر توان مصرفی در e.fin دارد .
این نیاز بالا در انرژی   مس سبب انجام تحقیقاتی به منظور کاهش انرژی مصرفی شده است . یکی از راههای ارائه شده ، جایگزین کردن یک واکنش آندی انتخابی به جای واکنش احیاء اکسیژن است . واکنش آندی انتخابی که ممکن است بکار رود بصورت زیر است :
1 )
2 ) 
3 ) 
4 )
واکنشهای فوق به غیر از واکنش 1 ،‌ در پتانسیل های پایین تری نسبت به پتانسیل احیاء اکسیژن می شوند . با این وجود ، واکنش 4 جاذبه بیشتری برای محققین داشته است . اکسیداسیون   محلول در آندهای کربین و گرافیتی توسط محققین متعددی بررسی شده است.
Wiesener به این نکته اشاره کرده است که آندهای کربنی بار یاکسیداسیون آندی   مناسب نیست. Pace و stauter نیز دریافتند که توان مصرفی برخلاف مقدار بدست آمده در روشهای متدوال ،   به ازای یک kg از مس می باشد.
Bharucha ، موفق به طراحی نوعی آندگرافیتی جهت   مس شد . به این صورت که مخلوطی از هوا و 12% الی 15%   بر روی یک گرافیت آندی متخلخل Spargod شد .
البته این روش بالاتر از محدودة مشخصی در مقیاس آزمایشگاه کاربرد ندارد .
امروزه تلاش زیادی جهت بررسی تأثیرات اسید سولفوریک بر روی   مس از الکترولین سولفاتی انجام می شود . اسید سولفوریک به عنوان منبع   بکار می رود زیرا استخراج محیطی   که عمدتاً به صورت اسید سولفوریک می باشد و انتقال آن به پیل مس جهت تغییر آن به   و کاهش هم زمان انرژی مصرفی ،‌ سبب سهولت بیشتری می شود .
ترکیبات متداول دیگری نظیر   و   برای جلوگیری از تشکیل سولفاتهاشان در پیل   مس بکار نمی رود زیرا ممکن است در   مس تأثیر بگذارند یک آند گرافیتی جهت بررسی تأثیرات اسید سولفوریک بر روی ولتاژ پیل ،‌ توسط سر پوشی از جنس شیشه پلاستیکی و نیز تدارکات لازم به منظور داخل کردن آندو کاتد ،‌ پوشیده شده است . کادهای بکار رفته مستطیل شکل و از جنس فولاد زنگ نزن هستند و ابعاد زیر را دارند : طول   ، عرض   و ضخامت 2mm . جهت اتصال الکتریکی به کاتد نوارهایی با جنس مشابه و با ابعاد زیر بکار می روند:
طول cm 11 و عرض cm 1 و ضخامت mm 2 که این نوارها به مرکز لبه فوقانی صفحات مستطیل شکل ، جوش خورده اند . آندهای بکار رفته متشکل از گرافیت ،   ،   ، Ti و ti-Iro2  می باشند . آندهای بکار رفته نیز ،‌ ابعادی مشابه کاتد دارند . یک الکترود کالومل به عنوان الکترود مرجع بکار می رود که یک سوکننده جریان برق می باشد و با ماکزیمم قدرت ، کالومل به عنوان الکترود مرجع بکار می رود که یک سو کننده جریان برق می باشد و با وارد کردن ولتامترهایی دقیق در مدار، اندازه گیری می شوند ، یک ترمستات نیز جهت فراهم کردن دمای مورد نیاز الکترولیت بکار می رود . محلول الکترولیک از شناساگر سولفات مس   اسید سولفوریک ، اسید سولفوروس و آب مقطر تشکیل شده است.
افزودن اسید سولفوروس به الکترولیت مس با افزودن حجم مناسبی از شناساگر به سیستم انجام گرفته است.
غلظت   در محلول اسید سولفوروس ، قبل از آماده سازی محلول الکترولیتی برای آزمایش ،‌ تجزیه و تحلیل شده است.
2-2- الکترولیز
آزمایش   مس در طی 2 ساعت در دمای اتاق   با چگالی جریان   و با بکار گیری یک مایع شستشو شامل   مس ،   و   و توسط یک آند گرافیتی انجام شده است . در تمام آزمایشات آند و کاتد به فاصله 3cm مقابل یکدیگر قرار گرفته اند . در حین آزمایشهای   ،‌ ولتاژ پل و پتانسیل آندی به فواصل زمانی 1 ساعت اندازه گیری شدند و بعد از الکترولیز ، کاتدها با آن شیر و به دنبال آن با آب مقطر و استون شسته و در هوا خشک شدند . و سپس بازدهی جریان از روی وزن بدست آمده کاتد ، محاسبه گردید.
3-2- اندازه گیری پلاریزاسیون
LSV ( ولتحتری با جریان بی وقفه ) جهت آزمایش رفتار پلااریزاسیون آندی و کاتدی در حین در حضور و غیاب   بکار برده شد . پلاتین   و گرافیت   به عنوان الکترودهای مس کاربردی ، بکار رفتند . یک سیم پلاتینی و یک SCE نیز به عنوان شمارشگر الکترود و الکترود مرجع بکار رفتند . آزمایشها با 100ml محلول ترکیبات مختلف ، هدایت شدند.
یک برنامه ساز جهانی 175 PAR جهت سوق دادن Potentionsat به 173 PAR نیز بکار رفته است . پلاریزاسیون کاتدی و آندی بین –106 V تا 505 و LOV تا +0.2 باعث اسکن   بدست آمدند.
 
4-2-  آزمایش رسوب
پراش اشعه x ، بر جهت یابی کریستالوگرافی و مورفولوژی سطح رسوبات ، توسط  SEM بکار رفته است.
3-  نتایج
1-3- غلظت دی اکسید سولفور
تأثیر غلظت های مختلف دی اکسید سولفور بر روی کاهش پتانسیل آندی در طی   مس بررسی شده است Mishra و Coopen گزارش کرده اند که در حین Sparging 10 و 20 , 100 درصد    با چگالی جریان   ، کاهش مشاهده شده در پتانسیل آندی عبارتند از  100 و 700 و 1000 میلی ولتا ، Stualen و pace نیز متوجه شدند که توان مصرفی مس در حضور      محلول در الکترولیک ،‌ برابر با   1می باشد . در تحقیات مربوط ،‌ تأثیر غلظت   در مایع حوضچه الکترولیت در حدود 0.25 الی 24 گرم بر لیتر بدست امد . در شکل 1 و 2 دیده می شود که ولتاژ پیل و پتانسیل آندی ،‌ با افزایش غلظت  تا   ،‌ به سرعت کاهش می یابند و سپس با افزایش های بعدی در غلظت   ،‌ ثابت باقی می مانند . این به جهت اینست که   در پتانسیل مثبت کمتری نسبت به پتانسیل احیا اکسیژن ، دی اکسید می شود . نتایج بدست آمده بر روی ولتاژ پیل و پتانسیل آندی در پایان 1 و 2 ساعت الکترولیز نشان می دهد که ولتاژ پیل به   و پتانسیل آندی به 0.23V  افزایش می یابد . این ممکنست بخاطر کاهش در غلظت   موجود در الکترولیت مس باشد . کاهش غلظت   در حین الکترولیز ممکنست ناشی از مصرف و افت فشار اتمسفر باشد . شکل 2 نمودار توان مصرفی در مقابل غلظت   را نشان می دهد . تمایل در افت توان مصرفی مشابه حالتی است که در ولتاژ پیل و پتانسیل آندی نشان داده شد. در آنجا توان مصرفی به سرعت تا غلظت      ،‌ کاهش یافت و سپس ثابت باقی ماند .
مشخص شده است که با افزودن   به الکترولیت کاتدی ،‌ انرژی مصرفی در حین   مس می تواند کاهش یابد تا به   مس در طی 2 ساعت الکترولیز برسد افزایش در غلظت   تأثیری بر روی جریان کاتدی ندارد و حدود 98% کل می باشد.
2-3-  غلظت مس
Stauter  و Pace  ، کاتدهای با کیفیت بالا و بازدهی جریان 95% را در   مس بدست آوردند که علظت مس در آنها از   تا   متغیر است . Mishra و worel در   مس تا   در محلولی با غلظت اولیه   از مس که توسط S% sparging    در    بین الکترودها بدست آمده ، موفق بوده اند.
غلظت   در الکترولیت ، عملکرد دانسیته جریان راتحت تأثیر قرار می دهد . آزمایشهایی با تغییر دادن غلظت مس در الکترولیت صورت  گرفته است تا تأثیرات آن را بر روی ولتاژ پیل ،‌ پتانسیل آندی و توان مصرفی در حین   مس در حضور دی اکسید سولفور بررسی کند.
غلظت مس در محدودة   10  تا 50 تغییر کدره است و تغییرات ولتاژ پیل و پتانسیل آندی به ازای غلظت مس ، بر روی نمودار شکل 3 نشان داده شده است . همان گونه که انتظار می رفت ،‌ ولتاژ پیل در غلظتهای پایین مس تا   بالا است و پس از آن تقریباً ثابت باقی می ماند ، پتانسیل آندی تغییر چندانی نمی کند و همچنین تغییری در توان مصرفی دیده نمی شود (    تا   مس ) و بازدهی جریان حدود % 98 کل است.
3-3-  غلظت اسید سولفوریک
تأثیر غلظت اسید سولفوریک در طی   مس در محدوده   بررسی شده است و تأثیرات آن بر روی پتانسیل آندی و ولتاژ پیل در جدول 1 آروده شده است. ولتاژ پیل و پتانسیل آندی با افزایش غلظت اکسید تا   کاهش می یابند . اگر چه کاهش در ولتاژ اندک است . تغییرات غلظت اسید سولفوریک تأثیر قابل توجهی بر روی بازدهی جریان و توان مصرفی ندارد. نتایج مشابهی در این باره توسط  vinshra و coopen بدست آمده است . آنها ،‌ مس را در محلولهایی حاوی غلظت بالای اسید سولفوریک در حدود   می کنند و تنها کاهش جزئی در بازدهی جریان حاصل می شود.
4-3- دما
تأثیرات دما در حین   مس در محلولی حاوی آهن و   ، توسط coopen بررسی شده است وی نتیجه می گیرد که دما نقش مهمی در تعیین کیفیت رسوب کاتدی بازی می کند . در این بررسی ، تأثیر دما در محدودة 30  تا 60 درجه سانتیگراد بررسی شده است . ولتاژ پیل و پتانسیل آندی با  افزایش دمای حوضچه کاهش می یابند ( شکل 4 ) . هیچ تغییری در بازدهی جریان در محدوده دمای ذکر شده مشاهده نمی شود و حدود 98% کل می باشد . شکل 5 تأثیر دما را روی توان مصرفی نشان می دهد . با افزایش دما کاهش قابل توجهی در توان مصرفی مشاهده می شود . توان مصرفی تقریباً بصورت خطی با افزایش دمای حوضچه کاهش می یابد . مشخص شده که دمای بالاتر کیفیت رسوب را بهبـود می بخشد و این مطابق با نتایج گزارش شده توسط Coopon  می باشد.
5-3- چگالی جریان
تغییرات در چگالی جریان در حین   مس در محدودة 100 الی 300  بررسی شده است و تأثیرات آن بروی ولتاژ پیل ، پتانسیل آندی و توان مصرفی و بازدهی جریان مشاهده شده است . شکل 6 تأثیرات دانسیته جریان را بر روی ولتاژ پیل و پتانسیل آندی نشان می دهد . نتایج فوق نشان می دهند که ولتاژ پیل و پتانسیل آندی در حین   مس با افزایش دانسیته جریان ، افزایش می یابند . افزایش در ولتاژ پیل و پتانسیل آندی ممکنست به جهت افزایش پلاریزاسیون آندی و کاتدی نیز باشد . توان مصرفی با افزایش دانسیته جریان افزایش می یابد ( شکل 7 ) ، بازدهی جریان ثابت می ماند (98%) تا محدود   200 و رسوبات پودری با افزایش دانسیته جریان تشکیل می شوند . طبق گزارش misha وcoopen ، این مسئله ممکنست بخاطر تجاوز دانسیته جریان از حد بحرانی باشد.
 

دانلود کامل  مقاله فلز مس و کاربرد آن