دانلود تحقیق درباره بارگذاری ساختمان اسکلت فلزی 25 ص

اختصاصی از هایدی دانلود تحقیق درباره بارگذاری ساختمان اسکلت فلزی 25 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 24

عنوان پروژه:

استاد راهنما:

جناب مهندس حسینی مقدم

تهیه کننده:

محمد جواد

ساعدی

رشته عمران

آموزشکده فنی پرفسور حسابی

زمستان 85

بارگذاری این پروژه بر طبق فصول مبحث ششم «بارهای وارد بر ساختمان» از مباحث بیست گانه دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان صورت گرفته است.

در ادامه پس از تعیین بارهای مرده و زنده و برف با توجه به نوع سقف و سیستم انتقال بار آن (سقف طاق ضربی، سقف تیرچه و بلوک و سقف کامپوزیت سیستم انتقال یک طرفه در راستای تیرریزی دارد) بارهای وارد به تیرهای اصلی پلان و ستونها مشخص شده و در نقشه های پیوست نشان داده می شود. در ضمن در مورد بار باد پس از تعیین سطوح رو به باد نیروهای وارد به گره‌های قابها در نقشه های پیوست نشان داده خواهد شد.

6-2- بارهای مرده

6-2-1- تعریف

بارهای مرده در ساختمانها شامل وزن: الف) کفها (سقفها)، ب) دیوارها- حائلها و قطعات برنده ساختمان، ج) کلیه قسمتهای ثابت مانند تأسیسات آب، فاضلاب و تهویه و برق و غیره در ساختمان است و از آنجائیکه بار مرده قسمت عمده ای از بار کلی را تشکیل می دهد باید محاسبه آن با دقت انجام گیرد، قسمت اعظم بارهای مرده در ساختمانها را سقفها و دیوارها شامل می شوند که در اینجا به شرح آن می پردازیم.

6-2-2- وزن اجزای ساختمان و مصالح مصرفی

سقف طاق ضربی:

جزئیات این سقف در شکل زیر نمایش داده شده و وزن هر مترمربع آن محاسبه شده است.

- موزائیک

- ملات ماسه و سیمان

- قیرگونی دولا

15

- پوکه معدنی

- آجرکاری

- ملات گچ و خاک

- ملات گچ

- تیر آهن 14

12.9

سقف تیرچه و بلوک:

جزئیات این سقف در شکل زیر نمایش داده شده و وزن هر مترمربع آن محاسبه شده است.

- موزائیک

- ملات ماسه و سیمان

- پوکه معدنی

- دال بتنی

- بلوک سیمانی

- ملات گچ و خاک

- ملات گچ

تحقیق درباره اتصال قالبهای فلزی

اختصاصی از هایدی تحقیق درباره اتصال قالبهای فلزی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

 فرمت فایل:word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

  تعداد صفحات:10

اتصال قالبهای فلزی:

تسمه های کناری صفحات و اجزای قالب بندی دارای سوراخ هایی هستند که فاصله محور تا محور آنها 5 سانتیمتر است و این امکان را فراهم می کنند که بتوان از پیچ و مهره و یا گیره های پشت قالبی در هر جایی از قالب استفاده کرد.

فواصل کناری قالبها به گونه ای تنظیم شده اند که در صورت توسعه قالب بندی فاصله محور تا محور سوراخ ها 5 سانتیمتر حفظ شوند.

بعضی از قالبهای فلزی در دو وجه عمود بر هم پیم و در دو وجه دیگر سوراخ دارند که توسعه قالبها بدون استفاده از اتصالات خاصی امکان پذیر است و سرعت عمل زیادی دارند. اتصال قالبها در محل های خاص به وسیله تسمه های پیم دار و یا سوراخ دار امکان پذیر است.

در سقف ها از نوع بدون پیم این قالبها استفاده می شود بنابراین اتصال توسط پیچ و مهره می باشد تا در زمان قالب برداری به سادگی برداشته شوند.

تحقیق درمورد مزایا ومعایب ساختمانهای فلزی 10 ص

اختصاصی از هایدی تحقیق درمورد مزایا ومعایب ساختمانهای فلزی 10 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

مزایا ومعایب ساختمانهای فلزیبه نقل از وبلاگ مهندسی ساختمانحداث ساختمان بمنظور رفع احتیاج انسانها صورت گرفته و مهندسین ، معماران مسئولیت تهیه اشکال و اجراء مناسب بنا را برعهده دارند ، محور اصلی مسئولیت عبارت است از الف ) ایمنی ب ) زیبائی        ج) اقتصاد. با توجه به اینکه ساختمان های احداثی در کشور ما اکثرا" بصورت فلزی یا بتنی بوده و ساختمانهای بنایی غیر مسلح با محدودیت خاص طبق آئین نامه  2800  زلزله ایران ساخته میشود . آشنایی با مزایا و معایب ساختمانها می تواند درتصمیم گیری مالکین ، مهندسین نقش اساسی داشته باشد  .

مزایا ی ساختمان فلزی  : 1-  مقاومت زیاد : مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است ، به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع ، ساختمانهائی که برزمینهای سست قرارمیگیرند ، حائز اهمیت فراوان میباشد  . 2-  خواص یکنواخت : فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه میشود ، یکنواخت بودن خواص آن میتوان اطمینان کرد و خواص ان بر خلاف بتن با عوامل خارجی تحت تاثیر قرار نمی گیرد ، اطمینان در یکنواختی خواص مصالح در انتخاب ضریب اطمینان کوچک مؤثر است که خود صرفه جو یی در مصرف مصالح را باعث میشود  . 3-  دوام : دوام فولاد بسیار خوب است ، ساختمانهای فلزی که در نگهداری آنها دقت گردد . برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود  . 4-  خواص ارتجاعی : خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریبی بسیار خوبی مصداق عملی دارد . فولاد تا تنشهای بزرگی از قانون هوک بخوبی پیروی مینماید . مثلآ ممان اینرسی یک مقطع فولادی را میتوان با اطمینان در محاسبه وارد نمود . حال اینکه در مورد مقطع بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشد  . 5-  شکل پذیری : از خاصیت مثبت مصالح فلزی شکل پذیری ان است که قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است ونیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل نماید ،در حالیکه مصالح بتن ترد و شکننده در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف اند. یکی از عواملی که در هنگام خرابی ،عضو خود خبر داده و ازخرابی ناگهانی وخطرات ان جلوگیری میکند. 6-  پیوستگی مصالح : قطعات فلزی با توجه به مواد متشکه آن پیوسته و همگن می باشد و ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی سلاح میلگرد وارد میگردد ، ترکهائی که در پوشش بتن پدید می آید ، قابل کنترل نبوده و احتمالا" ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتر داشته و تخریب شود  . 7-  مقاومت متعادل مصالح،مقاومت : مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان ودر برش نیز خوب و نزدیک به کشش وفشار است .در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری ، کششی قابل تعویض بوده و همچنین مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در انها کوچک است ، در بارهای پیش بینی شده ،تحت اثر پیچش و در نتیجه برش ناشی از ان قرار میگیرند . در ساختمانهای بتنی مسلح مقاومت بتن در فشار خوب ، ولی در کشش و یا برش کم است. پس در صورتی که مناطقی احتمالآتحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشد تولید ترک و خرابی مینماید. 8-  انفجار : در ساختمانهای بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده ، از قطعات پرکننده مانند تیغه ها و دیواره ها استفاده نمی شود . نیروی تخریبی انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا می کند و انرژی مخرب آشکار میشود ، ولی ساختمان کلا" ویران نخواهد گردید . در ساختمانهایی بتن مسلح خرابی دیوارها باعث ویرانی ساختمان خواهد شد  . 9-  تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی : اعضاء ضعیف ساختمان فلزی را در اثر محاسبات اشتباه ، تغییر مقررات و ضوابط ، اجراء و .... میتوان با جوش یا پرچ یا پیچ کردن قطعات جدید ، تقویت نمود و یا قسمت یا دهانه هائی اضافه کرد  . 10-  شرائط آسان ساخت و نصب : تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیت ، شرایط جوی متفاوت با تهمیدات لازم قابل اجراء است  . 11-  سرعت نصب : سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجراء قطعات بتنی مدت زمان کمتری می طلبد  . 12-  پرت مصالح : با توجه به تهیه قطعات از کارخانجات ، پرت مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است  . 13-  وزن کم : ‌میانگین وزن ساختمان فولادی را می توان بین  245  تا  390  کیلوگرم بر مترمربع و یا بین  80  تا  128  کیلوگرم بر مترمکعب تخکین زد ، درحالی که در ساختمانهای بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین  480  تا  780  کیلوگرم برمترمربع یا  160  تا  250  کیلوگرم برمترمکعب می باشد  . 14-  اشغال فضا :‌ در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد ، ستون و تیرهای ساختمانهای فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمانهای بتنی میباشد ، سطح اشغال یا فضا مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر ایجاد میشود  . 15-  ضریب نیروی لرزه ای : حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی در اجزاء ساختمان میشود ، بعبارت دیگر ساختمان برروی زمینی که بصورت تصادفی و غیر همگن در حال ارتعاش است ، بایستی ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحمل کند . در قابهای بتن مسلح که وزن بیشتر دارد ، ضریب نیروی لرزه ای بیشتر از قابهای فلزی است  . تجربه نشان میدهد که خسارت وارده برساختمانهای کوتاه و صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند ، زیاد است . درحالیکه در ساختمانهای بلند و انعطاف پذیر ، آنهائی که در زمینهائی نرم ساخته شده اند ، صدمات بیشتری از زلزله دیده اند . بعبارت دیگر در زمینهای نرم که پریود ارتعاش زمین نسبتا" بزرگ است ، ساختمان های کوتاه نتایج بهتری داده اند و برعکس در زمینهای سفت با پریود کوچک ، ساختمان بلند احتمال خرابی کمتر دارند . عکس العمل ساختمانها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطاف پذیری آن دارد و مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل زلزله ، پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است  . معایب ساختمانهای فلزی  : 1-  ضعف در دمای زیاد : مقاومت ساختمان فلزی با افزایش دما نقصان می یابد . اگر دکای اسکلت فلزی از 

دانلود تحقیق خوردگی در سازه های فلزی

اختصاصی از هایدی دانلود تحقیق خوردگی در سازه های فلزی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعداد صفحات : 18 صفحه         -        

قالب بندی :  word                        

خوردگی در سازه های فلزی

1-1مقدمه :

   خوردگی عامل بخش عمده ای از شکست سازهای فلزی است و اهمیت آن نه تنها از ایننظر است که شکست در بیشتر موارد ناگهانی است بلکه بیشتر به علت حضور و تاثیر همه جانبه آن می باشد خوردگی  عبارت است از تخریب ناخواسته یک ماده بر اثر واکنش آن با محیط اطرافش تعریف کلی است و تمام موارد از جمله فلزات، سرامیک ها، و پلاستیک ها را در بر می گیرد. در اینجا بحث درباره خوردگی فلزات می باشد. فلزات می باشد. فلزات قابلیت هدایت الکتریکی زیادی دارند و فرایند خوردگی در آن ها از نوع الکتروشیمیایی می باشد در حالی که برای مواد غیر هادی از نوع شیمیایی است و اصول شیمی فیزیکی درباره آن ها مطرح می شود.

   بهبود رفتار خوردگی فلزات از نظر اقتصادی و پیشرفت جامعه اهمیت بسزایی دارد و لذا آموزش و گردآوری اطلاعات در این زمینه بسیار مفید می باشد.

در عمل با انجام فرآیندهای بر روی فلز یا محیط اطراف آن و یا هر دو خوردگی کنترل می شود

کنترل محیط ممکن است شامل کنترل ترکیب شیمیایی محیط اطراف فلز کاهش رطوبت اتمسفر هوازدایی الکترولیت تبخیر دادن PH به میزان مجاز حذف باکتری ها، کاهش دما واضافه کردن مواد شیمیایی برای کاهش سرعت خوردگی باشد این ها عملیات های مهم برای کاهش خوردگی بخصوص از طریق ایجاد پوشش مهمترین عاملی است که در اینجا به آن می پردازیم.

  از نظر تولید باید فلز یا آلیاژی را تهیه کرد که به هنگام ساخت سازه در محیط های مختلف دارای مقاومت به خوردگی باشد مثلا اضافه کردن 1% قطع به آلیاژ های 30-70 و 40 و 60 مس و روی مقاومت به خوردگی را در محیط های دریایی افزایش می دهد همچنین می توان مقدار کمی مس و کروم را به فولادهای ساختمانی کم کربن یا کربن متوسط اضافه نمود. افزودن کروم و نیکل به فولادهای کم کربن و ایجاد فولادهای زنگ نزن برنج های قلع دار و فولادهای (Con-Ten) نمونه هایی از روش هایی هستند که می توان با ان ها مقاومت به خوردگی را بهبود بخشید بدون آنکه در خواص مکانیکی آلیاژ تغییری ایجاد شود. همچنین از عملیات سطحی نیز می توان برای بهبود مقاومت به خوردگی استفاده نمد. به این صورت که فلز یا الیاژ نسبتا ارزانی مانند فولاد ماده کربنی را انتخاب نمود و فلزات گران تر مانند کروم یا قلع را برای ایجاد خواص سطحی بر روی آن پوشش داد انتخاب مواد پوشش دهند به ظاهری که از قطعه انتظار می رود همچنین به میزان سادگی اعمال پوشش و محل و شرایط کاربرد آن بستگی دارد اگر هدف از حفاظت از جلوگیری از تشکیل محصول ناخواسته ناشی از خوردگی باشد و تکمیل فلزی و سطح غیر ضروری باشد آن گاه پوشش های غیر فلزی مناسب تر خواهد بود. رنگ پوشش تکمیل کننده ارزانی است و به آسانی می توان آن را تجدید کرد ولی اگر غیر قطعه پوشش شونده بیش از بیست سال باشد استفاده از یک پوشش اولیه داخلی ضروری خواهد بود.

1-2-نظریه الکترولیز

   آبکاری الکترولیکی فلزات فرایندی الکتروشیمیایی است در حین این فرآیند واکنش های شیمیایی در فصل مشترک الکترود و الکترلیت انجام می شود که منجر به اکسیداسیون و احیاء می شود اگر بخواهیم واکنش مورد نظر را در جهت تصحیح انجام شود باید از برق D.C استفاده کنیم اثرهای متعددی در کاتد،آند، و الکترولیت به وجود می آیند که همه آنها خود به خود و با هم همزمان هستند و سیستم در تمام مدت در حالت تعادل می ماند مثل الکترولیزنمک با آند حل شونده یا الکترولیز نمک با آندهای غیر محلول یا الکترولیز اسید با آند غیر محلول.

عوامل زیادی بر حرکت یون ها و واکنش آنها در الکترودها اثر می گذارد یکی از این عوامل قابلیت هدایت الکترولیتی است که تحت تاثیر درجه تفکیک الکترولیت سرعت مهاجرت یون های مختلف دمای الکترولیت و غلظت آن قرار می گیرد. ابتدا به شرح مهمترین عامل در آبکاری یعنی پلاریزاسیون می پردازیم.

1-3-پلاریزاسیون

    اختلاف پتانسیل یک الکترود را بین حالت مدار باز و حالتی که جریان می گذرد پلاریزاسیون می گویند پلاریزاسیون با عبور جریان مخالفت می کنند و نقش کنترل کننده خوردگی را دارد عوامل موثر بر واکنش هایی که در الکترودها رخ می دهد موجب پلاریزاسیون می شود این پددیه مهمترین عامل در آبکاری است به طور کلی سه نوع پلاریزاسیون فعال سازی (A)، غلظتی (C) ومقاومتی (R) وجود دارد.

1-3-1 پلاریزاسیون فعالسازی:

   برای انجام هر واکنش شیمیایی و یا الکترود شیمیایی به به مینیمم انرژی معینی بر سیم و یا به عبارت دیگر انرژی متوسط واکنش انرژی فعالسازی آن است و باید هر یون هر عامل واکنش کننده به حد انرژی فعالیت خود برسند تا واکنش دما مقدار آن کم می شود بعد از قطع جریان در چند میلی ثانیه لاریزاسیون فعالسازی از بین می رود.

1-3-2 پلاریزاسیون غلظتی:

بر اثر اختلاف غلظت در اطراف الکترودها، در مقایسه با حجم محلول محلول حاصل می شود این اختلاف غلظت در حین الکترولیز به وجود می آید زیرا سرعت مهاجرت یون ها در محلول با سرعت حل شدن آن ها یا سرعت رسوب آن ها بر روی الکترودها برابر نیست لذا همواعره در اطراف الکترودها غلظت تغییر می‌کند و پتانسیل بیشتری برای الکترلیز لازم می شود.

   با به هم زدن محلول می توان پلاریزاسیون غلظتی و لایه نفوذی را تغییر داد با افزایش دما نیز پلاریزاسیون غلظتی کم می وشد اگر جریان قطع می شود سن از چند ثانیه پلاریزاسیون غلظتی از بین می رود با تلاطم نیز محلول لایه نفوذی کوچکتر می شود و لذا پلاریزاسیون غلظتی کم می شود و لذا پلاریزاسیون غلظتی کم می شود.

1-3-3 پلاریزاسیون مقاومتی:

   علت این نوع پلاریزاسیون ایجاد مقاومت اهمی در سیستم است که باعث افت پتانسیل اهمی می شود. مقاومت الکترولیت و یا تشکیل فیلم روی سطح الکترد باعث افت ولتاژ می گردد (رابطه بین تغییر پتانسیل و مقاومت جریان) ZR=R.I

که R مقاومت فیلم تشکیل شده  و I جریان (A) می باشد. پس از چند میکرو ثانیه بعد از قطعه جریان پلاریزاسیون مقاومتی از بین می رود برای جلوگیری از این نوع پلاریزاسیون باید در حین اندازه گیری پتانسیل نوک پل نمکی را تا جائی که ممکن است نزدیک الکترود قرار دارد.

   انواع پلاریزاسیون های دکر شده در آبکاری اتفاق می افتد و چگونگی آنها به نوع الکترولیت و شرایط کار بستگی دارد مثلا در الکترولیت هایی که یون های فلزی هیدراته می شوند ولی کمپلکش نیستند غلظت یون فلزی به اندازه کافی زیاد است و پلاریزاسیون غلظتی کم می باشد و برعکس در الکترولیت های سیاتیدی پلاریزاسیون غلظتی قابل ملاحظه است زیرا اکثریت یون ها به صورت کمپلکس هستند و فعالیت یون آزاد کم می باشد.

دانلود پروژه ساخت پیزوالکتریک فلزی با استفاده از فناوری نانو 9ص

اختصاصی از هایدی دانلود پروژه ساخت پیزوالکتریک فلزی با استفاده از فناوری نانو 9ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 8

ساخت پیزوالکتریک فلزی با استفاده از فناوری نانو

پیزوسرامیکها دستهایی از مواد سرامیکی هستند که با اعمال ولتاژ، تغییر طول میدهند. در خبر زیر که برگرفته از خبرنامه نانوتکنولوژی، شماره 37 است به تحولی در عرصه پیزوالکتریکها پرداخته شده است:

محققین آلمانی و اتریشی موفق به ساخت فلزی نانوحفره‌ای شده‌اند که رفتاری همانند سرامیک از خود نشان می‌دهد. این فلز، مشابه یک پیزوسرامیک با اعمال ولتاژ خارجی، حدود 0.15 درصد افزایش طول می‌یابد.

ویب مولر، یکی از این محققین ابراز داشت: "با تزریق یا تخلیه الکترونها، باندهای اتمی سطح ماده منبسط یا منقبض می‌شوند و از آنجا که سطح این ماده بسیار زیاد است، این کار منجر به انبساط ماکروسکوپی ماده می‌گردد. به طوریکه نتیجه آن در برخی از نمونه‌ها با چشم غیرمسلح نیز قابل مشاهده است."

این گروه تحقیقاتی، نوعی پلاتین نانوحفره‌ای را با استفاده از پلاتین سیاه با اندازه‌ دانه‌های 6 نانومتر ساختند. آنها ولتاژ خارجی را در حضور یک الکترولیت آبی مانند اسید سولفوریک، اسید کلریدریک یا محلول هیدورکسید پتاسیم اعمال نمودند. محلول هیدورکسیدپتاسیم، بیشترین کشش را در نمونه‌ها ایجاد نمود.

به گفته این محققین، پیزوسرامیکها بهطور گسترده بهعنوان مواد راه‌انداز در چاپگرهای جوهرافشان و در نازلهای تزریق سوخت در اتومبیل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. مزیت این ماده جدید این است که با اعمال ولتاژ کمتر، به اندازه پیزوسرامیکها کش می‌آید. قابلیت عملیات این ماده جدید در ولتاژ پایین (حدود یک ولت، در مقایسه با صدها یا هزاران ولت برای پیزوسرامیکها) و نیز امکان استفاده از آن در محیط آبی، امکان کاربرد آن در ادوات میکروسیالاتی همچون شیرهای عملیاتی را فراهم می‌آورد.

حتی این محققین احتمال می‌دهند که بتوان از این ماده جهت کاربرد در تماس مستقیم با سیالات زیستی در سیستمهای زنده نیز استفاده نمود.

طبق نظر این محققین، اثر اعمال ولتاژ بر روی این ماده با سرامیکهای معمولی، پلیمرها و نانولوله‌ها از چند جهت متفاوت است: اول اینکه این پدیده یک اثر سطحی است در حالیکه در دیگر موارد، ولتاژ اعمال شده به حجم مواد اعمال می‌شود. دوم اینکه کشش این ماده در تمامی جهات یکسان است و این اثر موجب تغییر حجم می‌شود.

مولر بیان داشت: "تغییر حجم در نمونه‌های ما (بیش از 45 درصد) بسیار بیشتر از سرامیکها است. زیرا جهت کشش در سرامیکها بسته به جهتهای کریستالوگرافی، تغییر می‌کند و این امر موجب می‌شود تغییر حجم کلی در آنها به حدود صفر برسد."

اما تولید فلزاتی که رفتارشان همانند سرامیکها باشد تازه شروع شده است و بنا به ادعای این محققین، این روش می‌تواند دریچه‌ای به دسته جدیدی از مواد با خواص اپتیکی و مغناطیسی قابل تنظیم بگشاید.

مولر در تشریح این پدیده چنین بیان می‌دارد:" اتمهایی با عدد اتمی بالا، تعداد الکترونهای بسیار زیادی دارند و همین امر موجب تنوع خواص در آنها می‌شود. تاکنون این خواص کمابیش ثابت در نظر گرفته می‌شد. با این کار جدید می‌توان بهسادگی با افزودن یا حذف الکترونبه اتمها (با اعمال ولتاژ) موقعیت آنها را در جدول تناوبی به چپ یا راست منتقل نمود."

سرامیکهای پیزوالکتریک وکاربردهای آن

پیزوالکتریکها گروهی از سرامیکهای پیشرفته هستند که کاربردهای وسیعی در صنایع الکترونیک، صنایع مصرفی، پزشکی و صنایع نظامی دارند. کاربرد سنسورهای پیزوالکتریکی در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی، دارویی، لوازم برقی و خودرو در حال پیشرفت است. در زیر گزارشی از کاربرد، مقیاس بازار و مسائل فنی این مواد نقل شده و سپس تحلیلی راجع به وضعیت این تکنولوژی در کشور ارائه شده است:

گزارش فنی اقتصادی (مأخذ: خبرنامة انجمن سرامیک ایران، شمارة 7 ، صفحات 12و13)

پیزوالکتریسیته توسط پیروژاک کوری در سال 1892 کشف گردید و از واژه یونانی Piezin به معنی "فشار" مشتق میشود. اعمال فشار به برخی کریستالها مانند کوارتز یا برخی سرامیکها الکتریسیته تولید میکند. فشار یا تنش مکانیکی وارد شده به برخی کریستالها باعث جابه­جایی دو قطبیهای ایجاد شده و پدید آمدن میدان الکتریکی میشود. آرایش یونهای مثبت و منفی، تعیینکننده ایجاد یا عدم ایجاد اثر پیزوالکتریسیته است. به همین دلیل اثر پیزوالکتریسیته یا ایجاد جریان الکتریسیته القایی توسط وارد کردن فشار، در مواد کریستالی ا?نیزوتروپ رخ می­دهد؛ یعنی در آن دسته از کریستالهایی که مرکز تقارن ندارند. زیرا در کریستالهای متقارن هیچ ترکیبی از تنشهای یکنواخت نمیتواند سبب جدا شدن بارهای الکتریکی شود.

اگر یک ماده به عنوان مثال یک سرامیک، پیزوالکتریک باشد، وقتی تحت تاثیر فشار قرار میگیرد در سطح آن بار الکتریکی تولید میشود؛ یا وقتی در میدان الکتریکی قرار میگیرد تغییر شکل مکانیکی مییابد. میزان بار الکتریکی یا تغییر شکل مکانیکی به ترکیب ماده بستگی دارد. در ساختمان این سرامیکها موادی نظیر: اکسید سرب، تیتانیا، زیرکونیا و غیره وجود دارند که بسته به نوع کاربرد این مواد با نسبتهای مختلف با هم مخلوط میشوند. با تغییر ترکیب و ابعاد قطعات میتوان پیزوسرامیکها را برای کاربردهای مختلف طراحی کرد.

کاربردها

موادی که فشار را به انرژی الکتریکی و انرژی الکتریکی را به انرژی حرکتی تبدیل میکنند در موارد مختلفی از جمله در مبدلهای پیزوالکتریک استفاده میشوند. حسگرهای (Sensor) کوچک، کم خرج، حساس و کارآمد با رشد قابل توجهی امروزه در صنعت خودرو اهمیت یافتهاند. مدلهای جدید خودرو بین 18 تا 30 سنسور دارند که شامل سنسورهای فشار برای کنترل میزان فشار وارده به صندلیها، سنسورهای دما برای کنترل میزان گرما و شرایط جوی، سنسورهای جریان برای ورودی هوای خودرو و سنسورهای شتاب برای سیستم ضد قفل ترمزی(ABS) میباشند. در صنایع پیشرفته نیز به طور وسیعی از این سنسورها استفاده می­شود؛ مثلاً صنایع نفت، غذایی و آشامیدنی و دارویی همگی از این سنسورها برای کنترل سطح جریان سیال (flow and level monitoring) استفاده میکنند. سنسورهای جریان سیال و سطح و مبدلهای دوپلر، تخلیه اتوماتیک مخازن نفت و خطوط لوله را کنترل میکنند.