رسوب دهی لایه های نازک سخت ویا نرم 30 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 47

رسوب دهی لایه های نازک سخت ویا نرم

مقدمه

مورفولوژی یک پوشش بطور عمده به فناوری بکار گرفته شده بستگی دارد. بطور کلی روشهایی که در آن پوشش از فاز بخار رسوب داده می‌شوند. را می‌توان دو گروه اصلی تقسیم کرد روش رسوب شیمیایی بخار CVD و روش رسوب فیزیکی PVD بعلاوه از روشهایی به نام روشهای کمکی یا تحریک شده نیز استفاده می‌شود. بعنوان مثال روش کمکی پلاسمای رسوب شیمیایی بخار PA-CVD یا فرآیندهای دما توسط مانند روش دما متوسط CVD که با MT-CVD نمایش داده می‌شود نیز گسترش پیدا کرده است. همانطور که در شکل 5.1 نشان داده شده است بعنوان مثال به روشهای فوق مواردی مثل پرایدهای نسوز، کارمیدها، نیتریدها ،اکسیدها وترکیب های مختلفی از این گونه پوششها را میتوان رسوب داد.

5.2 روشهای رسوب شیمیایی بخار

5.2.1 طبقه بندی فناوریهای CVD

در روش رسوب شیمیایی بخار واکنش کننده ها بصورت گاز تامین شده و واکنشهای شیمیایی در اثر گرما در سطح زیر لایه گرم شده انجام می‌شوند. در روشهای CVD معمولا فرآیند در درجه ر600 تا 1100 درجه سانتیگراد انجام می‌شود هزینه فرآیندهایی که در درجه وارستای پایین تر نیز کار می کنند بکار گرفته شده است. در جدول 5.1 می‌توان روشهایی از CVD که بیشتر در صنعت ارز برش بکار می رود را ملاحظه کرد.

In به شکل سنتی خود فناوری CVD بدون فرآیندهای کمکی در فشار محیط مثل پوشش دهی در فشار محیط APCVD ,CVD یا در فشار پایین مثل پوشش دهی به فشار کم CVD استفاده میشود. از فناوری APCVD که به پوشش دهی با دمای بالای (HT-CVD) CVD نیز معروف است بعنوان پرمصرف ترین روش پوشش می‌توان نام برد.

در روش کلاسیک پوشش دهی CVD که از سال 1969 در صنعت بکارگرفته شد از در یک لحظه ای حفاظت شده از اتمسفر محیط،تحت گاز هیدروژن فشار 1 اتمسفر یا کمتر تا 1000C گرم می‌شود. همچنین ترکیبات تبخیر شدنی به اتمسفر هیدروژن اضافه می‌شوند. تا بتوان ترکیبات فلی وغیرفلزی را رسوب داد. یک جنبه مشترک تمام فناوریهای CVD افزودن عنصر مورد نظر در پوشش به شکل یک هالوژن مثل Tic4 در ورد لایه های Ti(cN) یا TiN ,Tic یا مخلوطی از هالوژنها مثل Ticl4 +Bcl3 در مورد لبه های TiB2 می‌توان نام برد.

5.2.2 روش تحت فشار اتمسفر رسوب شیمیایی بخار (APCVD)

وسایل بکار گرفته شده برای رسوب دهی لایه TiN به روش CVD در شکل 5.2 ارائه شده است در این روش یک محفظه واکنش گرم شده و وسایل انتقال گاز مورد نیاز است. در بیشتر موارد زیر لایه به روش هرفت یا تشعشعی ازداخل محفظه پوشش دهی گرم می‌شود. فرآیند با تغییر دادن درجه حرارت قطعات تحت پوشش ترکیب شیمیایی و فشار گانه ها کنترل میشود. همانطور که قبلا اشاره شد واکنشهای هالیه فلزات مثلا با هیدروژن ،نیتروژن یا متان. بکار گرفته می‌شود تا بتوان پوششهایی مثل انواع نیترید ها یا کاربیدهای فلزات را ایجاد کرد.

بعنوان مثال واکنشهای ذیل برای ایجاد پوششهای به ترتیب نیترید نتیتانیوم وکاربید تیتانیوم بکار گرفته می‌شود:

(1)

رسوب خوردگی در دیگ بخار 14 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

دیگ بخار و تاسیسات ((رسوب و خوردگی در سمت آتش)) :

تمام سوخت های تجاری، بجز گازهای طبیعی، شامل موادی هستند که باعث رسوب و خوردگی بر روی سطوح داغ دیگ های بخار می شوند. پاک سازی رسوبات مستلزم خارج کردن مکرر دیگ از سرویس، جهت آماده سازی و بهره برداری موثر از آن است. خوردگی خود نیز منجر به تجمع رسوبات ناشی از خوردگی و بستن دیگ جهت تمیز کردن سطوح و صرف هزینه های سنگین تعمیرات می گردد.البته همه سوخت ها عامل خوردگی نیستند و نیز همه دیگ ها آسیب پذیر نیستند. با طراحی دقیق و انتخاب مناسب، وقوع این مسایل بطور قابل ملاحضه ای کاهش خواهد یافت و حتی منتفی خواهد شد.تنها هدف از ارائه این مقاله بررسی مکانیزم های در رابطه با این نوع خوردگی که کمتر از خوردگی آب مورد توجه است و بالاخره پیشنهاد هایی جهت کنترل آنهاست.روسوب ها در قسمت هایی از دیگ که دمای فلز بالایی دارند به ویژه در داغ کننده های بخار (Super heaters) و پایه های نگهدارنده آنها و در ورودی سطوح حرارتی منطقه کنوکسیون بعد از کوره، به وجود می آیند. ایجاد این رسوب چه در دیگ ها لوله آتشی و چه در دیگ های لوله آبی به قدری است که مستلزم خارج کردن دیگ از مدار طی هفته ها جهت رسوب زدایی است.زیرا این رسوب باعث گرفتگی لوله های کنوکسیون و معابر عبور گازهای خروجی و منجر به افت فشار شدید و ناتوانی دمنده دیگ از ادامه کار صحیح می گردد و عملا باعث بسته شدن دیگ می شود.همانطور که در شکل زیر دیده می شود کاهش سطح مقطع لوله باعث افزایش چشمگیر مقاومت در برابر جریان گازها شده است. در این نوع تجمع رسوب، پنج لایه رسوب تشکیل می شود که لایه دوم ذوب شده و باعث جذب ذرات پراکنده خاکستر می شود. بنابراین مکانیزم رسوب با عمل چسبندگی همراه است و در واقع لایه های چسبنده زیرین باعث این عامل بوده اند.

نمونه های عینی این نوع تجمع رسوب در شکل های زیر کاملا قابل روئت است. بطوریکه ابتدای لوله کاملا از وجود خاکستر سوخت انباشته و مسدود شده است، و بدیهی است جریان گازها از لوله ها کاهش خواهد یافت.

سوخت های سنگین خاکستری در حدود 0.1% دارد. اجزای اصلی تشکیل دهنده خاکستر، اکسید سیلیس و اکسید آلومینیوم هستند که به آسانی ذوب نمی شوند. البته اجزای تشکیل دهنده خاکستر مواد نفتی اکثرا نقطه ذوب پایین دارند و حاوی سدیم و گوگرد هستند. سایر مواد موجود در خاکستر عبارتند از آهن، کلسیم، سدیم و پتاسیم هستند. که دو عنصر اخیر نقش عمده ای در چسبندگی رسوب به سطوح داغ فلز  دارند. این دو از گروه فلزات قلیایی هستند و ممکن است در سوخت به عنوان کلرورها وجود داسته باشند. ماده دیگری که در سوخت بصورت معدنی یا غیر معدنی با سوخت یا خاکستر ترکیب می شوند، گوگرد است. گوگرد بیشتر بصورت اکسید گوگرد (SO2) و مقدار کمی حداکثر 5% به صورت اکسیذ بسیار فعال SO3 می باشد.عمل احتراق باعث تجزیه این مواد می گردد که همزمان باعث افت دما در معبرهای گاز، مجددا به صورت های دیگربنام سولفات ها (Na2SO4,K2SO4) یا پیرو سولفات ها (Na2S2O7 , K2S2O7) ترکیب می شوند. نقطه ذوب این نمک ها به قرار زیر است:

سولفات سدیم

880 درجه سانتیگراد

پیرو سولفات سدیم

410 درجه سانتیگراد

سولفات پتاسیم

1069 درجه سانتیگراد

پیرو سولفات  پتاسیم

300 درجه سانتیگراد

از نمک های فوق پیرو سولفات ها از همه مهمتر هستند. زیرا دمای بخش های خاصی از دیگ، بخصوص داغ کننده های بخار دیگ های لوله آتشی و لوله آبی همواره 300-400 درجه سانتیگراد می باشند. که در این نقاط لایه چسبنده و مذاب تشکیل شده بر سطح فلز، ذرات معلق خاکستر را بر روی خود جذب می کنند. با تلمبار شدن رسوبات دمای فلز بالا رفته و سایر مواد با نقطه ذوب بالاتر را نیز ذوب می کنند. با زیاد شدن ضخامت رسوبات واکنش ها بیشتری بین اکسید سیلیس، آهن، سدیم و پتاسیم صورت می گیرد و تشکیل گدازه مذاب و فشرده ای می نماید. بنابراین باید سعی کرد سوخت هایی که درصد سدیم و پتاسیم کمتری دارند را استفاده کرد. ولی متاسفانه همواره سوخت، قابلیت احتراق و قیمت، عواملی است که این موضوع را تحت شعاع قرار می دهد. جدول زیر تجزیه خاکستر دو نوع سوخت را نشان می دهد.

مقاله رسوب شناسی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

رسوب شناسی

ریشه لغوی

Sedimentologg یا رسوب شناسی نام خود را از واژه لاتین Sedimentum گرفته است که به معنای رسوب کرده است.

دید کلی

سنگهای رسوبی ، از انباشت ذرات ناشی از خرد شدن انواع سنگهای دیگر بوجود آمده‌اند. این ذرات ، معمولا به کمک نیروی گراویته ، آب ، باد و یا یخ به محل جدید خود منتقل شده و در آنجا به ترتیبی جدید نهشته می‌شوند. برای مثال ، امواجی که به ساحل صخره‌ها برخورد می‌کنند، ممکن است که از این طریق ، ذرات ریگ و شن دریا کنار دیگری را در همان نزدیکی فراهم آورند. این نهشته‌های ساحلی اگر سخت می‌شدند، سنگی رسوبی تشکیل می‌یافت. یکی از مهمترین خاصه‌های سنگهای رسوبی ، لایه بندی رسوبات تشکیل دهنده آنهاست.

/

تاریخچه و سیر تحولی

تا قبل از سال 1815 میلادی بیشتر مطالعات بر اساس چینه شناسی بود و از شکل هندسی ، تعیین ضخامت و ارتباط جانبی رسوبات با یکدیگر استفاده می‌گردید. در سال 1815 ، ویلیام اسمیت نقشه زمین شناسی انگلستان را تهیه کرد و گسترش و قرار گرفتن توالی سنگهای رسوبی منطقه را با شکل نشان داد.

هنری سربی از سال 1859 از میکروسکوپ پلاریزان جهت مطالعه سنگهای رسوبی استفاده کرد و مقاله‌ای در سال 1879 در انجمن زمین شناسان لندن ارائه نمود که در آن اهمیت میکروسکوپ پلاریزان را در مطالعه سنگهای رسوبی بیان داشت، که این خود یکی از مهمترین پیشرفت‌های رسوب شناسی محسوب می‌شود. بر همین اساس هنری سربی به نام "پدر پتروگرافی" لقب گرفت.

در سال 1891 برای اولین مرتبه رسوبات عهد حاضر کف دریاها بوسیله کشتی چالنجر به سطح آب آورده شد و مورد مطالعه قرار گرفت. در سال 1919 ونتورث نیز مقاله‌ای در رابطه با اندازه و گردشدگی ذرات در سنگهای آواری ارائه کرد که قدم بسیار بزرگی در تقسیم بندی اندازه ذرات بوده است.

"گرابو" درسال 1904 مقالهای درباره طبقه‌بندی سنگها و بعدها در سال 1913 کتابی تحت عنوان "اصول چینه شناسی" نوشت که تمام مسائل رسوبگذاری تا زمان خود را در آن نیز عنوان نمود که این خود یکی از پیشرفتهای مهم در رسوب شناسی می‌باشد.

"هنز کلوز" در سال 1938 ساختمانهای رسوبی را مورد بررسی قرار داد و از مطالعه آنها میزان انرژی محیط و همچنین جهت حرکت رسوبات از منشا به حوضه رسوبگذاری را تفسیر نمود. در سال 1942 ، "کینگ" رخساره‌های مختلف رسوبی را تعبیر و تفسیر نمود بالاخره در سال 1952 گارلز به مطالعه ژئوشیمیایی رسوبات(اختصاصات فیزیک و شیمیایی مانند PH و Eh ) پرداخت. از آن زمان به بعد نیز تحقیقات زیادی در زمینه‌های مختلف رسوب شناسی توسط محققان این رشته در سراسر جهان انجام گردیده و یا در حال انجام است.

/

تقسیم بندی کلی ذرات رسوبات

ذرات آواری

ذرات تشکیل دهنده این گروه از تخریب سنگهای موجود در سطح زمین حاصل شده‌اند. این ذرات باید دارای مقاومت مکانیکی و ثبات شیمیایی زیادی در مقابل عمل هوازدگی باشند تا در رسوبات باقی بمانند ، زیرا اگر مقاومت آنها کم باشد در منشا یا بعد از رسوبگذاری تجزیه و کانیهای جدید به ویژه "رسی" را به وجود می‌آورند. ذرات آواری خود به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند: ذرات آواری غیر آلی ، مانند: کوارتز و فلدسپات

ذرات آواری آلی یا ذرات کربن‌دار|کربن‌دار ، مانند: کروژن

ذرات جامد شیمیایی و بیوشیمیایی

این ذرات از تخریب سنگهای قدیمه حاصل شده‌اند و درون حوضه رسوبی بر اثر فعل و انفعالات شیمیایی و بیوشیمیایی تشکیل گردیده‌اند. این گروه خود به دستهای زیر تقسیم می‌شود:

خرده‌های اسکلتی

دانه‌های غیر اسکلتی کربنات کلسیم

کانیهای تبخیری که به طور فیزیکی حمل شده‌اند

گلاکونیت

/

کاربرد رسوب شناسی

مهمترین کاربرد رسوب شناسی در ارتباط با اکتشاف منابع طبیعی از قبیل نفت و گاز می‌باشد، در گذشته بیشتر کمپانیهای نفتی برای کشف مخازن در جستجوی تاقدیسها بودند، اما با پیشرفت زمان به این نتیجه رسیدند که علاوه بر نفتگیرهای ساختمانی ، نفتگیرهای چینه شناسی نیز از اهمیت خاصی برخوردار است.