اصول متالوژی – تقسیم بندی مواد

۱- تقسیم بندی مواد

تقسیم بندی مواد به چهار صورت زیر انجام می شود. این چهار گروه عبارتند از:

الف) مواد فلزی: شامل آلیاژهای آهنی که حاوی درصد بالایی آهن بوده و آلیاژهای غیر آهنی که حاوی درصد بالایی آهن بوده و آلیاژهای غیرآهنی که حاوی مقادیر زیادی عناصر فلزی بغیر از آهن نظیر آلومینیوم، مس، نیکل و … می باشند. این مواد عمدتاً دارای قابلیت هدایت حرارتی و الکتریکی خوبی بوده و در دمای محیط شکل پذیر هستند.

ب) مواد غیر فلزی معدنی یا سرامیکی: شامل ترکیباتی از عناصر فلزی با اکسیژن (سرامیک های اکسیدی)، کربن (کاربیدها) ، نیتروژن (نیتریدها)، سیلیسیم (سیلیسیدها) و … می باشند.

این گروه از مواد دارای ضرایب حرارتی و الکتریکی بسیار کمی بوده لذا بعنوان عایق مورد استفاده قرار می گیرند.

ج) مواد مصنوعی : این گروه از مواد کنار هم قرار گرفتن مولکولهای زنجیره ای یا شبکه ای بزرگ مواد آلی که از کربن، هیدروژن، کلر، فلوئور، اکسیژن، نیتروژن و… تشکیل شده اند، به وجود می آید.

د) مواد مرکب یا مختلط : این مواد یا همان کامپوزیت ها از مخلوط کردن چندین ماده (حداقل دو ماده) با خواص فیزیکی و مکانیکی متفاوت به دست می آیند. در این حالت مجموعه ای از خواص خوب در کنار هم ایجاد می شود.

۲- خواص فیزیکی و ساختار مواد

خواص مواد به نوع آرایش و ساختمان اتمی و نیز نوع پیوند بین آنها بستگی دارد. بعنوان مثال کربن می تواند با تغییر آرایش اتمی خود به دو صورت الماس و گرافیت که خواصی کاملاً متفاوت دارند شکل بگیرند. همچنین می توان از فولاد آبدیده یا ساده نیز نام برد. بطور کلی جامدات از لحاظ ساختار درونی در دو گروه بصورت زیر جای می گیرند:

الف) جامدات کریستالی(بلورین): که در آنها اتم ها با نظم و ترتیب خاصی در سه جهت فضایی در کنار یکدیگر قرار گرفتند. فلزات و برخی از سرامیک ها در این گروه جای می گیرند.

ب) جامدات بی شکل (آمورف) که در آنها اتمها بدون هرگونه نظم و ترتیبی کنارهم قرار گرفته اند. از مواد این گروه می توان به شیشه ها، پلاستیک ها و… اشاره نمود. گاهی اوقات به این گروه جامدات شیشه ای هم گویند.

همانطور که پیشتر نیز اشاره شد فلزات در حین انجماد به صورت بلورین و کریستالی به جامد تبدیل می شوند. این بدان معناست که اتم ها در یک نظم تکرار شونده و سه بعدی در کنار هم قرار می گیرند.

۱-۲- کریستالوگرافی

در این قسمت به بررسی ساختمان درونی جامدات منظم یا همان جامدات بلورین می پردازیم. همانگونه که قبلاً نیز گفته شد این نظم در سه جهت بوده و کاملاً تکرار شونده می باشد. کوچکترین واحد هر شبکه فضایی که به صورت منظم و متوازن در شبکه تکرار می شود، سلول واحد یا Unit Cell نام دارد.

فقط هفت نوع شبکه فضایی وجود دارد که هر کدام ار آنها ممکن است دارای زیر مجموعه هایی هم باشند. بعنوان مثال نوع مکعبی به سه شکل مکعبی ساده (SC) مکعبی مرکز دار (BCC) و مکعبی سطوح پر (FCC) یافت می شود. پس بطور کلی و با احتساب زیر مجموعه های هر نوع شبکه کلاً چهارده نوع سلول واحد که به شبکه های براوه موسوم هستند و در جدول زیر نشان داده شده اند بدست می آید:

کاربران گرامی برای دریافت کامل فایل «اصول متالوژی – تقسیم بندی مواد» به بخش دانلود مراجعه نمایید…