جوشکاري سراميکها و کامپوزيت ها

[میلادزیرک]

جوشکاري سراميکها و کامپوزيت ها

جوشکاري سراميکها و کامپوزيت ها
چکيده

ساخت مواد و قطعات با کار کرد بالا (high performance) يکي از فاکتور هاي عمده پيشرفت صنايع مدرن بشمار مي رود .بررسيهاي بعمل آمده نشان مي دهد که بدون مواد مهندسي و بدون استفاده از يافته هاي جديد علم و مهندسي مواد ,امکان حضور در حوزه هاي علمي و تخصصي و در ميادين رقابت جهاني به سختي حاصل و يا امکان پذير نخواهد بود . در اين نوشتار ضمن اشاره به پتانسيل بالقوه بکارگيري اتصال و جوشکاري سراميکها ,بهره مندي از خواص خوب سراميکها ,از طريق اتصال با مواد ديگر در صنايع مطرح و روشهاي مختلف به بحث گذاشته شده است.

پيشرفتهاي آزمايشگاهي جوشکاري و اتصالات سراميکها قبل از سال 1920شروع شده است.

پس از گذشت هفتاد سال , پيشرفتهائي براي اصلاح و بهبود خواص انجام شده است که اين روندکار ونيزتکنيکها و تجهيزات تا بحال ادامه دارد.در دو دهه گذشت, پيشرفت چندان زياديدر تکنولوژياتصال سراميکهاحاصل نشده است.با اين حال,روشهاي متعددي براي اتصال سراميک به سراميکو اتصال سراميک-فلز بکار ميرود که در اين نوشتار به برخي از روشهاي عمده اشارهشده است هدف از اتصال و جوشکاري سراميکها بهر مندي از خواص خوب سراميکها,از طريق اتصالبا مواد ديگر است.بطوريکه خواص منفي آنها کاهش يابد.مسُِِِله مهم در اين راستا,تشکيل تنشهاي موضعي در محل جوش و اتصال استکه براي مواد ترد مانند سراميکها ممکن است خطر ناک باشد.در چند سال اخير,تکنيکها و روشهاي جديدي براي اتصال در سراميکها بکار گرفته شده است. تمرکز اصلي اين مقاله لحيم کاري سخت و معمولي (Brazing and Soldering) مي باشد که دو زير مجمعه کلي آن يعني روش بريزينگ با فلزات فعال و با فلزات غير فعال بحث بررسي شده است.

مقدمه

مطالعات تئوريک و کاربردي نشان داده است که علم و مهندسي مواد نقش اساسي و کليدي در توسعه و تکامل تکنولوژي و فنون جديد در قرن بيستم بر عهده داشته و پيش بيني شده است که در قرن حاضر نيز يکي از محورهاي اساسي و اصلي علوم,فنون وتکنولوژي مي باشد{1}.

ساخت موادوقطعات باکارکردبالا (High Performance)يکي ازفاکتورهاي عمده پيشرفت صنايع مدرن به شمار مي رود.مطالب فوق نشان مي دهد که بدون موادمهندسي و بدون استفاده از يافته هاي جديدعلم ومهندسي مواد ,به پتانسيل بالقوه بکارگيري آنها در صنايع اشاره مي شود.

علم و مهندسي مواد به سه زير مجموعه کلي تقسيم مي شود که هر يک از شاخه هاي فوق پتانسيل بالقوه بکار گيري آنها در صنايع را براي ما مشخص و واضح مي نمايد {5-2} .

سه زير مجموعه فوق عبارتند از:

1-علم متالوژي و کامپوزيت زمينه فلزي (MMC)

2-پليمر و کامپوزيت هاي زمينه پليمري (PMC)

3-علم سراميک و کامپوزيت هاي زمينه سراميک (CMC)

شناخت پتانسيل هاي بالقوه و بالفعل هر يک از مجموعه هاي فوق ما را دردستيابي به اهداف نهايي رهنمون مي سازد.مسئله ديگر,بحث اتصالي بودن در بکار گيري تکنولوژي هاي نوين درصنايع مختلف است .درچند سال گذشته مباحث علمي کاربردي انواع جديد مواد اصلا" قابل طراحي نبودن و حال آنکه ,در موقيت فعلي شرايط مناسب فراهم شده است.بکار گيري تکنولوژي و قطعات نو در جهت ارائه محصولات بر تر و مناسب تر , درجلب رضايت مشتري نقش مهمي را ايفا نموده و زمينه را جهت ورود تدريجي به بازار هاي منطقه اي و جهاني فراهم خواهد نمود .در ميان کشورهاي در حال توسعه , ايران به عندان کشوري با بازار قوي ازنظر خريد خودرو و ديگر محصولات صنعتي و پتانسيل بالقوه براي توليد اين محصولات مطرح مي باشد . يکي از تکنو لو ژي هايي که توانايي صنايع را به حد مطلوب مي رساند مواد مهندسي است .

از طرفي ,در کاربردهاي جديد ضروري است تا پيش از يک ماده و با خواص مختلف در کنار هم قرار گيرند تا شرايط کاربردي را بهترر تامين نمايند . در اين راستا ,اتصال فلز –سراميک و اتصال سراميک –سراميک مطرح شده است . اتصال سراميک مطرح شده است . اتصال سراميک به مواد ديگر امکان بکار گيري و ساخت قطعاتي از سراميک را ممکن مي سازد که ساخت آنها بصورت يک قطعه غير ممکن و يا بسيار مشکل است.بر عکس جوشکاري و اتصال سراميک –فلز بکار مي رود که در اين نوشتار به برخي از اين روشهاي عمده اشاره شده است .