توضیحات

تحقیق کاربردهای و ویژگی‏های منیزیم و معرفی آلیاژهای آن

چکیده:

منیزیم و آلیاژ‏های آن، در حالت کلی به دلیل سبک‏ بودن و شکل‏پذیری مناسب، قابلیت استفاده در صنایع مختلف را دارا هستند. به عنوان آلیاژساز برای ساخت آلیاژ آلومینیوم منیزیم می‏باشد. اکسید منیزیم بیشتر به عنوان مواد دیر گداز در کوره‏های تولید آهن و فولاد ، فلزات غیر آهن، شیشه و سیمان مورد استفاده قرار می‏گیرد. اکسید منیزیم و سایر ترکیبات در صنایع عمرانی، شیمیایی و کشاورزی کاربرد دارد. عمده کاربرد منیزیم بصورت یک افزودنی آلیاژساز به آلومینیوم است در ساخت قوطی‏های مواد آشامیدنی کاربرد دارد. سایر کاربردها در کوره‏های آجرپزی، لامپ فلاش دوربین و فیلتر است .

به دلیل داشتن کاربردهای صنعتی متعدد، این فلز و به خصوص آلیاژهای آن سهم قابل توجهی در صنعت امروز دارند. از این رو شناخت آن این فلز و آلیاژهای آن و روش‏های استفاده از آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. از این رو در این پروژه کلیاتی در مورد فلز منیزیم و کاربردهای آن به خصوص در صنایع خودروسازی، پزشکی و … آورده شده است.

همچنین آلیاژهای این عنصر و کاربردها و ویژگی‏های آن‏ها به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است. مزایا و معایب این آلیاژها و کاربردهای آنها به عنوان بخشی مهم در این گزارش آورده شده است. به دلیل لزوم بررسی روش‏های استفاده از این آلیاژها، روش‏های شکل‏دهی و مالشین‏کاری آن نیز مورد بررسی قرار گرفته است.

مقدمه

منیزیم فلزی است ضعیف و نادر به رنگ سفید تا نقره‌ای با نماد Mg، عدد اتمی ۱۲، وزن اتمی ۲۴٫۳۰۵۰ و ساختار بلور آن شش گوش یا هگزاگونال متراکم است. نام منیزیم از واژه یونانی Magnesia حوضه‌ای در Thessaly یا از نام شهر قدیمی Magnesia در آسیای صغیر گرفته شده است. منیزیم هشتمین عنصر فراوان در پوسته زمین و سومین عنصر فراوان و قابل حل در آب دریاست.

منیزیم در گروه دوم جدول تناوبی به عنوان فلز قلیایی خاکی قرار دارد.

مشخصات شیمیایی

منیزیم در حالت پودری، گرم می‌شود و زمانی که در معرض هوا قرار می گیرد، آتش گرفته و با شعله‌ای به رنگ سفید می سوزد. این فلز قلیایی خاکی عمدتاً به عنوان یک عامل آلیاژ دهنده برای ساخت آلیاژهای آلومینیوم – منیزیم استفاده می‌شود. این عنصر بصورت سه ایزوتوپ یافت می‌شود: ۲۶Mg, ۲۵Mg, ۲۴Mg که همه این ایزوتوپ‌ها به مقادیر زیاد یافت می‌شوند. حدود ٪۷۹ از منیزیم نوع ۲۴Mg است.

اگر چه منیزیم در ۶۰ کانی یافت می‌شود اما این عنصر در ذخایر بزرگ منیزیت، دولومیت، بروسیت، کارنالیت، الیوین و سیلیکات‌های منیزیم پتانسیل اقتصادی دارند، یافت می‌شود.

خواص کلی Mg ها به صورت زیر است:

استحکام نسبی آلیاژ Mg
وزن مخصوص کم
مقاومت در برابر خوردگی
شکل پذیری به شکل گرم
حساسیت به شکاف
قابلیت ماشینکاری
قابلیت جوشکاری

کاربردهای عمده

کاربردهای منیزیم در صنایع مختلف به شرح زیر است:

دیرگداز
آلیاژ
تولید فلز منیزیم
داروسازی
سولفور زدایی و نودولی شدن در صنعت آهن و فولاد
کاربردهای شیمیایی
اکسید منیزیم
کربنات منیزیم
بی سولفید منیزیم
سولفات منیزیم
کلرید منیزیم
هیدروکسید منیزیم
پزشکی

…

فهرست مطالب تحقیق کاربردهای و ویژگی‏های منیزیم و معرفی آلیاژهای آن

۱ مقدمه. ۹
۱‌.۱‌ مشخصات شیمیایی.. ۹
۱‌.۱‌ کاربردهای عمده ۱۰
۱‌.۲‌ مزایا و معایب منیزیم.. ۱۵
۲ آلیاژهای منیزیم.. ۱۷
۲‌.۱‌ آلیاژهای منیزیم – آلومینیوم. ۱۷
۲‌.۱‌.۱‌ عملیات پیر سختی آلیاژ Mg-AL : 19
۲‌.۲‌ آلیاژهای منیزیم – روی – مس: ۱۹
۲‌.۳‌ آلیاژهای ریختگی زیرکونیم دار: ۲۰
۲‌.۴‌ آلیاژهای منیزیم – روی – زیرکونیم.. ۲۰
۲‌.۵‌ آلیاژهای شامل عناصر خاکی.. ۲۰
۲‌.۶‌ آلیاژهای شامل توریم.. ۲۱
۲‌.۷‌ آلیاژهای منیزیم – لیتیوم. ۲۱
۲‌.۸‌ آلیاژهای منیزیم – روی.. ۲۱
۲‌.۹‌ اثر عناصر آلیاژی.. ۲۲
۳ کاربردهای آلیاژهای منیزیم.. ۲۳
۳‌.۱‌ منیزیم و آلیاژهای آن در صنعت خودرو ۲۳
۳‌.۲‌ کاربرد منیزیم در باتری‏های الکتروشیمیایی.. ۲۵
۳‌.۳‌ شکل‏دهی آلیاژهای منیزیم.. ۲۶
۳‌.۴‌ فرآیندهای شکل‏دهی منیزیم.. ۲۸
۳‌.۵‌ جوشکاری اصطکاکی آلیاژ‏های منیزیم.. ۳۰
۳‌.۶‌ ماشین‏کاری منیزیم.. ۳۱
۳‌.۶‌.۱‌ صفحه‏تراشی و صفحه‏تراشی دروازه‏ای.. ۳۲
۳‌.۶‌.۲‌ تراشکاری.. ۳۳
۳‌.۶‌.۳‌ فرزکاری.. ۳۳
۳‌.۶‌.۴‌ سوراخکاری.. ۳۳
۳‌.۶‌.۵‌ سنگ‏زنی.. ۳۴
۴ نتیجه‏‏گیری و بحث… ۳۶
۵ منابع و مراجع.. ۳۸

منابع تحقیق کاربردهای و ویژگی‏های منیزیم و معرفی آلیاژهای آن

Kainer, K. U., & Von Buch, F. (2003). The current state of technology and potential for further development of magnesium applications. Magnesium-Alloys and Technology, 1-22.

C. Ying-liang, W. Hai-lan, C. Zhen-hua, W. Hui-min, L. Ling-ling, Phosphating process of AZ31 magnesium alloy and corrosion resistance of coatings. Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 16(2006), 1086-1091.

Kulekci, Mustafa Kemal. “Magnesium and its alloys applications in automotive industry.” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 39.9-10 (2008): 851-865.

Tharumarajah A., Koltun P., Is there an environmental advantage of using magnesium components for light-weighting cars?, Journal of Cleaner Production, Vol. 15, 2007, pp. 1007- 1013.

Park H.M., Magnesium alloy engine block, United States Patent Application Publication, No. US 2010/0050977-A1, 2010.

Shadanbaz, Shaylin, and George J. Dias. “Calcium phosphate coatings on magnesium alloys for biomedical applications: a review.” Acta Biomaterialia 8.1 (2012): 20-30.

Li, Nan, and Yufeng Zheng. “Novel magnesium alloys developed for biomedical application: a review.” Journal of Materials Science & Technology 29.6 (2013): 489-502.

Hornberger, H., S. Virtanen, and A. R. Boccaccini. “Biomedical coatings on magnesium alloys–a review.” Acta biomaterialia 8.7 (2012): 2442-2455.

Kainer, Karl U., ed. “Magnesium alloys and technology.” (2003).

Aghion, E., and Boris Bronfin. “Magnesium alloys development towards the 21st century.” Materials Science Forum. Vol. 350. Trans Tech Publications, 2000.

Polmear, I. J. “Magnesium alloys and applications.” Materials science and technology 10.1 (1994): 1-16.

Okamoto Y., Kinoshita K., Tanizawa M., Yoshida K., Magnesium alloy for casting and magnesium-alloy cast product, United States Patent Application Publication, No. US 2010/0119405-A1, 2010.

Eisenmeier G., Holzwarth B., Hoeppel H.W., Mughrabi H., Cyclic deformation and fatigue behaviour of the magnesium alloy AZ91, Materials Science and Engineering, Vol. 319-321, 2001, pp. 578-582.

Luo, A. A. (2002). Magnesium: current and potential automotive applications. jom, 54(2), 42-48.

Schumann, S. (2005). The paths and strategies for increased magnesium applications in vehicles. In Materials Science Forum (Vol. 488, pp. 1-8). Trans Tech Publications.

Venogupal A., Sram V., “Evidence of Dissolution-Redeposition Mechanism in Activation of Aluminium by Indium”, British Corrosion Journal, 1996, Vol. 31, pp. 46-50.

Orozco R., Genesca J., Juarez-Islas J., “Effect of Mg content on the performance of Al-Zn-Mg sacrificial anodes”, Journal of Materials Engineering and Performance, 2007, Vol. 16, pp. 229-235.

Toros, Serkan, Fahrettin Ozturk, and Ilyas Kacar. “Review of warm forming of aluminum–magnesium alloys.” Journal of materials processing technology 207.1 (2008): 1-12.

Čížek, Lubomír, et al. “Study of selected properties of magnesium alloy AZ91 after heat treatment and forming.” Journal of Materials Processing Technology 157 (2004): 466-471.

Lin, C. S., et al. “Formation and properties of stannate conversion coatings on AZ61 magnesium alloys.” Corrosion science 48.1 (2006): 93-109.

Kalpakjian, Serope, and Steven R. Schmid. Manufacturing engineering and technology. Ed. KS Vijay Sekar. Prentice Hall, 2014.

توجه:

تحقیق کاربردهای و ویژگی‏های منیزیم و معرفی آلیاژهای آن شامل یک فایل ورد ۳۵ صفحه ای می باشد.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.