دانلود مقالات ISI درباره خواص مواد + ترجمه فارسی

خواص مواد (Material Properties) می­ تواند با ساختار داخلی آن ها مرتبط باشد. در این جا به تعریف مواردی چون ساختار، آرایش شبکه و مقطع متالوگرافی پرداخته نمی­ شود، ولی اصولا نشان داده شده است که با شناخت ساختار اتمی مواد، شبکه­ های بلوری و غیره نیز می­ توان به خواص ماکروسکوپی مواد پی برد. روش ­های تحقیقاتی برای تشریح و تشخیص خواص مواد صنعتی براساس تاثیر متقابل بین وسیله اندازه­ گیری و نمونه آماده شده استوار بوده و برمبنای آن می­ توان برخی خواص ماکروسکوپی مواد را حدس زد. در این باب شناختی از عیوب شبکه و تعداد و توزیع آن ها، جاهای خالی، اتم ­های بیگانه (ناخالصی)، اندازه دانه، نظم قرارگیری دانه ­ها، نابجایی­ ها و دانه­ ها و مرزهایشان تحت عنوان بافت و همچنین شناختی از مراحل مختلف ساخت و تولید قطعه صنعتی، الزامی است. مسلما همیشه نمی ­توان فرق بین ساختار بلوری، بافت و غیره را شناسایی کرد. به طور مثال مساله جدایش که با تغییر مکان ساختاری شروع شده و طی یک یا چند مرحله به تشکیل پایانی جدیدی می­رسد. به منظور تشریح رفتار کلی ماکروسکوپی مواد در برابر عوامل خارجی، می­ بایست ماده به عنوان یک سیستم ترمودینامیکی در چرخه برگشت پذیر ترمودینامیک نگریسته شود که در این صورت حالت ترمودینامیکی خواص مواد صنعتی توصیف خواهد شد. بین خواص مواد و خواص ترمودینامیکی آن ها ارتباطاتی برقرار است که مثلا می ­توان با مشتق گیری از آنتالپی آزاد و انرژی آزاد گیبس نسبت به عوامل خارجی، به ویژگی­ های درونی حالت جسم جامد رسید. از میان این عوامل خارجی می ­توان به: - فشار (P) - دما (T) - غلظت(C) - تنش خارجی ناهمسان - میدان الکتریکی (E) - میدان مغناطیسی (H) اشاره کرد. این کمیت­های موثر در ترمودینامیک، متغیرهای حالت نامیده می­شوند. به دلیل تبعیت خواص ماکروسکوپی مواد از ساختار و شبکه سلولی آن ها، تنها یافتن نوع شبکه کافی نیست بلکه باید مسیر و چگونگی ارتباط ساختار و خواص مواد صنعتی نیز روشن گردد. تاثیر متغیرهای فرآیندهای ساخت مواد صنعتی بر ساختار مواد روشن است که در این باب، در علم متالورژی، مواردی مؤثر نظیر چگالی، خلوص، ترکیب شیمیایی، دمای ذوب، دمای تغییر شکل، فشار غلتک ­ها و سرعت کشیدن در فرآیند کشش، سرعت و زمان سرد کردن، محیط و نوع عملیات حرارتی و غیره را باید در نظر گرفت. به طور عمومی ساختار مواد صنعتی یکنواخت نبوده، بلور ایده ­آلی وجود ندارد و همواره مواردی چون نقص شبکه در ساختار مواد مشاهده می ­شود. نقایص شبکه را می­توان به گروه­ های اصلی زیر تفکیک کرد: الف- صفر بعدی: مانند جاهای خالی نقطه ­ای و اتم­ های بیگانه ب- یک بعدی: مانند نابجایی ­های خطی ج- دو بعدی: مانند نقص انباشتگی و مرزدانه د- سه بعدی: مانند جدایش، حفرات ریز حجمی، مک، ترک و مجموعه­ ای از عیوب نقطه­ ای در آلیاژهایی که تنوع عناصر در آنها زیاد است، تقسیم و قرارگیری انواع اتم­ ها در آرایش شبکه، که به نظم شیمیایی منجر می­ گردد، از اهمیت خاصی برخوردار است. عناصر در نظم کم دامنه و یا پردامنه با قرار گرفتن در شبکه بلوری می­ توانند بر خواصی گوناگونی از جمله ممان­ های الکتریکی و مغناطیسی و جهت حوزه آن ها (در مواد مغناطیسی) تاثیر گذارند. ساختار یک جسم جامد تنها شامل نقطه نظرهای هندسی در رابطه با نظم اتمی و یونی در شبکه ساختمانی نیست، بلکه به نوع اتصال و نیروی جفت شدن آن ها نیز ارتباط دارد. این بحث به ساختار الکترونی ذرات و روابط الکتریکی و مغناطیسی بین آن ها مرتبط گشته و برآیند آن ها به نوعی مبین خواص ماکروسکوپی مواد صنعتی خواهد بود.