05-07-2020، 22:51
المان گرمایی (به فرانسوى: élément-chauffeur) یک سیم دارای مقاومت الکتریکی است که به دور یک استوانهٔ عایق نارسانا از جنس سرامیک یا خاک نسوز پیچیده شدهاست و گذشتن جریان برق از آن گرما تولید میکند. این مقاومتها از جنس کُرُم و نیکل (نیکروم) یا ترکیبات الوکروم ساخته میشوند و با توانهای مختلف در بازار موجودند.[۱]
بیشتر المنتها را از جنس نیکروم ۸۰/۲۰ میسازند (۸۰٪ نیکل، ۲۰٪ کرومیوم). این ماده از این نظر که مقاومت الکتریکی بالایی دارد و هنگام نخستین گرمشدن روی خودش لایهٔ چسبندهای از اکسید کروم تشکیل میدهد که مانع اکسیدشدن بخشهای داخلی و سوختن یا شکستن آن میگردد مطلوب است. انواع المنت المنت میله ای ، المنت فلنج دار ، المنت کمربندی ، المنت کویل هیتر ، المنت شیشه ای ، المنت فشنگی ، المنت سرامیکی ، المنت میکایی)
مولیبدن دیسیلیسید:
مولیبدن دی سیلیساید (به انگلیسی: Molybdenum disilicide) یک ترکیب بین فلزی با خواص ویژهای نظیر مقاومت به اکسیداسیون بالا، هدایت الکتریکی و حرارتی مناسب، چگالی نسبتاً پایین و نقطه ذوب بالا میباشد. ترکیبی از خواص فیزیکی و مکانیکی فلزات و سرامیکها را دارا است. دلیلاین امر مربوط به ماهیت پیوند آن است. ازاین ماده در المانهای کورهها، لانس فلز مذاب، مشعلهای گازی، تولید شیشه، پوشش محافظ در برابر اکسیداسیون در دمای بالا و غیره استفاده میشود.
مولیبدن دی سیلیساید در سال ۱۹۰۷ کشف و به عنوان یک پوشش محافظ خوردگی دما بالا برای فلزات چکش خوار مطرح شد. به دلیل رفتار اکسیداسیون بسیار عالی و البته ترد بودن این ماده، ابتدا به عنوان پوشش استفاده شد. استفاده از MoSi2 به عنوان یک هادی گرما در اتمسفرهای اکسیدی و در دماهای تا ۱۶۵۰ درجه سانتی گراد مهمترین استفاده تجاری این ماده بهشمار میرفت. اولین سازنده المنت حرارتی بر پایه MoSi2 توسط شرکت کنتال بودهاست که امروزه نیزاین المنت به عنوان یکی از بهترین المنتهای حرارتی شناخته میشود.[۳]
مقدمه
امروزه در تکنولوژیهای حرارتی مانند ساخت توربین گازی، نیاز به کاربرد موادی با دانسیته پایین، مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون، پایداری حرارتی در دمای بالا و پایداری خواص شیمیایی، مکانیکی و فیزیکی در دمای بالا توسعه روزافزونیافتهاست. در همین راستا تحقیقات بسیاری در مورد مواد مختلف نظیر ترکیبات آلومنیوم – تیتانیم و آلومنیوم – نیکل صورت گرفتهاست. لیکن از آنجائیکه نقطه ذوباین ترکیبات پایین و در محدوده دمایی ۱۶۰۰–۱۴۰۰ درجه سانتی گراد میباشد کارآئی آنها تا دمای ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد محدود گردیدهاست. به منظور مقابله بااین مشکل بزرگ، محققانی از سراسر جهان تلاشهای روافزونی را جهت جست و جو ترکیبات جدیدی که توانایی کاربرد در دمای بالا را داشته و جایگزین ترکیبهای قبلی شوند را در پیش گرفتند که دراین راستا، در درجه حرارتهای بالا، در حدود ۱۶۰۰–۱۰۰۰، کاندیدای اصلی در میاناین ترکیبات، مواد سرامیکی بر پایه سیلیکون بودهاست و آنچه در دماهای بالاتر از ۱۰۰۰ حائز اهمیت است مقاومت اکسیداسیون و خورندگی میباشد که دراین میان، یکی از جذابترین پیشنهادات مولیبدندیسیلیساید بودهاست. این ترکیب داری خواص ویژهای نظیر مقاومت به اکسیداسیون بالا در دمای بالا، چگالی نسبتاً پایین، نقطه ذوب بالا، هدایت الکتریکی و حرارتی بالا است، که همین امر باعث کاربرد بسیار وسیعی در صنایع شدهاست که برخی ازاین کاربردها عبارتند از: نازلهای موشک، توربینهای گازی، المانهای حرارتی کورهها، مواد خاص در شیشهگری و غیره.[۴]
ترکیب بین فلزی
ترکیبهای بین فلزی گروه جالب و جدیدی از مواد هستند که این مواد به علت خواص ویژهٔ فیزیکی و مکانیکی آنها موقعیتی بینابین مواد فلزی و غیرفلزی دارند، این گسترهٔ خواص، علاقه پژوهشگران و کاربران مواد در سراسر دنیا را برانگیخته است. ترکیبهای بین فلزی عنوانی مختصر، کوتاه برای ترکیبها و فازهای بین فلزی است. طبقیک تعریف ساده ترکیبهای بین فلزی، ترکیبهایی از فلزات هستند که ساختارهای بلوری آنها با فلزات تشکیل دهنده آنها متفاوت است که در نتیجه فازهای بین فلزی و آلیاژهای منظم را شامل میشوند. طی چندین سال اخیر، ترکیبهای بین فلزی به دلیل کاربردهای آنها در دمای بالا، در علم و تکنولوژی مواد مورد توجه بسیاری قرار گرفتهاست و هنوز هم بهطور فزایندهای مورد توجه هستند و انتظار میرود گروه جدیدی از مواد سازهای براساس ترکیبهای بین فلزی بوجود آید. در گذشته از ترکیبهای بین فلزی از آغاز تاریخ متالوررژی کاربرد داشتهاند. این قبیل ترکیبهای بین فلزی پیامد سیستمهای آلیاژی مورد استفاده با دمای ذوب پایین بودهاند، استفاده از آن بر سختی و مقاومت سایشی عالی ترکیبهای بین فلزی به همراه خواص فلزی خود متکی بودهاند. البته در قدیم کاربردهای تزئینی متفاوتی نیز داشتهاند. در حقیقت فعالیتهای متنوعی در آغاز دهه پنجاه به منظور آشکار کردن نیروی بلقوهٔ بین فلزات برای کاربردهای سازهای آغاز شد. اما مشکلات مرتفع نشدهٔ مربوط به تردی آنها، مانع گسترش بیش تر مواد مربوط شده و بنابراین فعالیتهای مختلف در دهه ۶۰ به تدریج کم رنگ شد.
یکی از تبعات این فعالیتها، ظهور المنتهای حرارتی برقی براساس ترکیب مولیبدن دی سیلیسید بود و پیدایش آنها بر رفتار شیمیایی این فاز یعنی مقاومت به اکسایش زیاد در دماهای خیلی بالا تکیه داشت. باید توجه کرد که مولیبدن دی سیلیساید مذکور درحالت مرزی بین فلزات است، زیرا سیلیسم فلز نیست بلکه یک نیمههادی محسوب میگردد. معلوم شده است که ترکیب سیلیسیم با فلزات، ترکیبهایی با خواص فلزی مانند مولیبدن دی سیلیسید میسازد. همچنین ترکیبهایی با خواص نیمه رسانایی ایجاد میکند. به عبارت دیگر سیلیسیدها شاخص گذر از ترکیبهای بین فلزی به ترکیبهای فلزی و غیرفلزی هستند. بااین وجود سیلیسیدها معمولاً به دلیل شباهتهای فراوان با فلزات در گروه بین فلزات قرار میگیرند.[۵]
بیشتر المنتها را از جنس نیکروم ۸۰/۲۰ میسازند (۸۰٪ نیکل، ۲۰٪ کرومیوم). این ماده از این نظر که مقاومت الکتریکی بالایی دارد و هنگام نخستین گرمشدن روی خودش لایهٔ چسبندهای از اکسید کروم تشکیل میدهد که مانع اکسیدشدن بخشهای داخلی و سوختن یا شکستن آن میگردد مطلوب است. انواع المنت المنت میله ای ، المنت فلنج دار ، المنت کمربندی ، المنت کویل هیتر ، المنت شیشه ای ، المنت فشنگی ، المنت سرامیکی ، المنت میکایی)
مولیبدن دیسیلیسید:
مولیبدن دی سیلیساید (به انگلیسی: Molybdenum disilicide) یک ترکیب بین فلزی با خواص ویژهای نظیر مقاومت به اکسیداسیون بالا، هدایت الکتریکی و حرارتی مناسب، چگالی نسبتاً پایین و نقطه ذوب بالا میباشد. ترکیبی از خواص فیزیکی و مکانیکی فلزات و سرامیکها را دارا است. دلیلاین امر مربوط به ماهیت پیوند آن است. ازاین ماده در المانهای کورهها، لانس فلز مذاب، مشعلهای گازی، تولید شیشه، پوشش محافظ در برابر اکسیداسیون در دمای بالا و غیره استفاده میشود.
مولیبدن دی سیلیساید در سال ۱۹۰۷ کشف و به عنوان یک پوشش محافظ خوردگی دما بالا برای فلزات چکش خوار مطرح شد. به دلیل رفتار اکسیداسیون بسیار عالی و البته ترد بودن این ماده، ابتدا به عنوان پوشش استفاده شد. استفاده از MoSi2 به عنوان یک هادی گرما در اتمسفرهای اکسیدی و در دماهای تا ۱۶۵۰ درجه سانتی گراد مهمترین استفاده تجاری این ماده بهشمار میرفت. اولین سازنده المنت حرارتی بر پایه MoSi2 توسط شرکت کنتال بودهاست که امروزه نیزاین المنت به عنوان یکی از بهترین المنتهای حرارتی شناخته میشود.[۳]
مقدمه
امروزه در تکنولوژیهای حرارتی مانند ساخت توربین گازی، نیاز به کاربرد موادی با دانسیته پایین، مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون، پایداری حرارتی در دمای بالا و پایداری خواص شیمیایی، مکانیکی و فیزیکی در دمای بالا توسعه روزافزونیافتهاست. در همین راستا تحقیقات بسیاری در مورد مواد مختلف نظیر ترکیبات آلومنیوم – تیتانیم و آلومنیوم – نیکل صورت گرفتهاست. لیکن از آنجائیکه نقطه ذوباین ترکیبات پایین و در محدوده دمایی ۱۶۰۰–۱۴۰۰ درجه سانتی گراد میباشد کارآئی آنها تا دمای ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد محدود گردیدهاست. به منظور مقابله بااین مشکل بزرگ، محققانی از سراسر جهان تلاشهای روافزونی را جهت جست و جو ترکیبات جدیدی که توانایی کاربرد در دمای بالا را داشته و جایگزین ترکیبهای قبلی شوند را در پیش گرفتند که دراین راستا، در درجه حرارتهای بالا، در حدود ۱۶۰۰–۱۰۰۰، کاندیدای اصلی در میاناین ترکیبات، مواد سرامیکی بر پایه سیلیکون بودهاست و آنچه در دماهای بالاتر از ۱۰۰۰ حائز اهمیت است مقاومت اکسیداسیون و خورندگی میباشد که دراین میان، یکی از جذابترین پیشنهادات مولیبدندیسیلیساید بودهاست. این ترکیب داری خواص ویژهای نظیر مقاومت به اکسیداسیون بالا در دمای بالا، چگالی نسبتاً پایین، نقطه ذوب بالا، هدایت الکتریکی و حرارتی بالا است، که همین امر باعث کاربرد بسیار وسیعی در صنایع شدهاست که برخی ازاین کاربردها عبارتند از: نازلهای موشک، توربینهای گازی، المانهای حرارتی کورهها، مواد خاص در شیشهگری و غیره.[۴]
ترکیب بین فلزی
ترکیبهای بین فلزی گروه جالب و جدیدی از مواد هستند که این مواد به علت خواص ویژهٔ فیزیکی و مکانیکی آنها موقعیتی بینابین مواد فلزی و غیرفلزی دارند، این گسترهٔ خواص، علاقه پژوهشگران و کاربران مواد در سراسر دنیا را برانگیخته است. ترکیبهای بین فلزی عنوانی مختصر، کوتاه برای ترکیبها و فازهای بین فلزی است. طبقیک تعریف ساده ترکیبهای بین فلزی، ترکیبهایی از فلزات هستند که ساختارهای بلوری آنها با فلزات تشکیل دهنده آنها متفاوت است که در نتیجه فازهای بین فلزی و آلیاژهای منظم را شامل میشوند. طی چندین سال اخیر، ترکیبهای بین فلزی به دلیل کاربردهای آنها در دمای بالا، در علم و تکنولوژی مواد مورد توجه بسیاری قرار گرفتهاست و هنوز هم بهطور فزایندهای مورد توجه هستند و انتظار میرود گروه جدیدی از مواد سازهای براساس ترکیبهای بین فلزی بوجود آید. در گذشته از ترکیبهای بین فلزی از آغاز تاریخ متالوررژی کاربرد داشتهاند. این قبیل ترکیبهای بین فلزی پیامد سیستمهای آلیاژی مورد استفاده با دمای ذوب پایین بودهاند، استفاده از آن بر سختی و مقاومت سایشی عالی ترکیبهای بین فلزی به همراه خواص فلزی خود متکی بودهاند. البته در قدیم کاربردهای تزئینی متفاوتی نیز داشتهاند. در حقیقت فعالیتهای متنوعی در آغاز دهه پنجاه به منظور آشکار کردن نیروی بلقوهٔ بین فلزات برای کاربردهای سازهای آغاز شد. اما مشکلات مرتفع نشدهٔ مربوط به تردی آنها، مانع گسترش بیش تر مواد مربوط شده و بنابراین فعالیتهای مختلف در دهه ۶۰ به تدریج کم رنگ شد.
یکی از تبعات این فعالیتها، ظهور المنتهای حرارتی برقی براساس ترکیب مولیبدن دی سیلیسید بود و پیدایش آنها بر رفتار شیمیایی این فاز یعنی مقاومت به اکسایش زیاد در دماهای خیلی بالا تکیه داشت. باید توجه کرد که مولیبدن دی سیلیساید مذکور درحالت مرزی بین فلزات است، زیرا سیلیسم فلز نیست بلکه یک نیمههادی محسوب میگردد. معلوم شده است که ترکیب سیلیسیم با فلزات، ترکیبهایی با خواص فلزی مانند مولیبدن دی سیلیسید میسازد. همچنین ترکیبهایی با خواص نیمه رسانایی ایجاد میکند. به عبارت دیگر سیلیسیدها شاخص گذر از ترکیبهای بین فلزی به ترکیبهای فلزی و غیرفلزی هستند. بااین وجود سیلیسیدها معمولاً به دلیل شباهتهای فراوان با فلزات در گروه بین فلزات قرار میگیرند.[۵]