گروه‌های دانشگاهی

استفاده از بقاياي كرم ها در توليد كود ورمي كمپوست

نسرين — Wed, 04 Mar 2009 17:00:12 GMT

با سلام

اگر بتوان از بقاياي كرم ها استفاده كرد

ما در حين توليد ورمي كمپوست افزايش جمعيت كرم ها را خواهيم داشت. كرم ها را مي توان به واحدهاي متقاضي توليد كود فروخت. همچنين لاشه بدن كرم هاي مسن را مي توان با روشهاي مناسب خشك و تبديل به پودر خشك كرد و به عنوان بخشي از جيره غذايي طيور و آبزيان مورد استفاده قرار داد از بقاياي كرم ها مي توان براي خوراك مرغ هاي تخم گذار استفاده كرد. دكتر ژانت آنزيم ها و ويتامين هايي از بدن كرم خارج كرد كه مي توان از اين آنزيم ها براي ساخت لوازم آرايشي و كرم هاي آرايشي استفاده كرد

ودر آخرچند سؤال:

1.به چند روش مي توان كود كمپوست توليد كرد.

2.چه عواملي سبب مي شود كه كيفيت كود بهتر شود.

علم مواد چیست؟

هومن باغبان — Sat, 29 Aug 2009 23:20:35 GMT

برای خواندن مطالب جدید دنیای مواد ومتالورژی به سایت انجمن علمی مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه آزاد نجف آباد به آدرس www.samme.ir مراجعه فرمایید.

علم مواد چیست؟

مهندسی مواد

رشته‌ مهندسی‌ مواد در مقطع‌ کارشناسی‌ دارای‌ دو شاخه‌ متالورژی و سرامیک‌ است‌.
شاخه متالورژی:
تصور کنید که در حال رانندگی در یکی از بزرگراه‌ها هستید که ناگهان کامیونی با خودروی شما برخورد می‌کند و خسارت سنگینی بر آن وارد می‌سازد. چنین برخوردی در حال حاضر علاوه بر صرف هزینه‌ای قابل توجه و نیاز به زمانی نسبتاً طولانی برای تعمیر، از ارزش خودروی شما خواهد کاست اما اگر بدنه خودرو به طور کامل از جنس آلیاژ "Tini" ساخته شده باشد، حداقل برای صافکاری مشکلی نخواهید داشت چون کافی است که بدنه خودرو را تا حد معینی حرارت بدهید تا بدنه تصادفی به سرعت تغییر شکل یابد و شکل اولیه خود را پیدا کند. البته در حال حاضر این یک خیال پردازی علمی است، اما با پیشرفت روز افزون علم متالورژی به زودی موانع تکنولوژیکی در راه تولید و کاربرد این آلیاژها برطرف می‌شود و مقدار زیادی از این مواد در شکل‌های گوناگون تولید خواهد شد.متالورژی به عنوان یک علم، دانش نسبتاً جوانی است که تنها صد سال از عمر آن می‌گذرد و با کشف روش‌های جدید

جدید استخراج و تصفیه فلزات، شناسایی مشخصات ساختاری و فیزیکی مواد، فنون جدید شکل دادن و تولید فلزات، متولد شده است. علمی که به دو بخش کلی متالورژی استخراجی و صنعتی تقسیم می‌شود که البته هر دو بخش مذکور در دانشگاه‌های کشور ما نیز به عنوان دو گرایش از رشته مهندس مواد شاخه متالورژی ارائه می‌گردد.
گرایش‌ متالورژی استخراجی‌:
متالورژی استخراجی‌ شامل‌ جداکردن‌ فلزات‌ از سنگ‌ معدن‌ و تصفیه‌ آنها (تولید فلزات‌)، شناخت‌ انواع‌ کوره‌ها، سوخت‌ها و فعل‌ و انفعالات‌ شیمیایی‌ می‌شود. به‌ عنوان‌ مثال‌ آنچه‌ در کارخانه‌ ذوب‌آهن‌ اصفهان‌ تا مرحله‌ تهیه‌ شمش‌ آهن‌ خام‌ (چدن‌) انجام‌ می‌شود، عمدتاً مربوط‌ به‌ متالورژی استخراجی‌ است‌.

درس‌های‌ این‌ رشته‌ در طول‌ تحصیل :

دروس‌ مشترک‌ در‌ شاخه‌های‌ مختلف‌ مهندسی‌ مواد:
ریاضی‌، معادلات‌ دیفرانسیل‌، ریاضی‌ مهندسی‌، محاسبات‌ عددی‌، مبانی‌ و برنامه‌سازی‌ کامپیوتر، فیزیک‌، شیمی‌ عمومی‌، مبانی‌ مهندسی‌ برق‌ ، استاتیک‌، مقاومت‌ مصالح‌، کریستالوگرافی‌ ، پدیده‌های‌ انتقال‌، شیمی‌ فیزیک‌ مواد، ترمودینامیک‌ مواد ، خواص‌ فیزیکی‌ مواد، متالوگرافی‌، خواص‌ مکانیکی‌ مواد.
دروس‌ تخصصی‌ گرایش‌ متالورژی استخراجی‌ :
انتقال‌ مطالب‌ علمی‌ و فنی‌، ریخته‌گری‌، شکل‌ دادن‌ فلزات‌ ، تغلیظ‌ مواد معدنی‌ ، اصول‌ استخراج‌ فلزات‌، سینتیک‌ مواد، شیمی‌ تجزیه‌ ، عملیات‌ حرارتی‌ ، خوردگی‌ و اکسیداسیون‌، انجماد فلزات‌، مواد دیرگداز. (بسیاری‌ از دروس‌ این‌ رشته‌ همراه با آزمایشگاه‌ است.)
گرایش‌ متالورژی صنعتی‌:
متالورژی صنعتی‌ عبارت‌ است‌ از روش‌های‌ مختلف‌ تولید مصنوعات‌ فلزی‌ که‌ مهمترین‌ این‌ روش‌ها متالورژی پودری‌، شکل‌ دادن‌، جوشکاری‌ و ماشین‌کاری‌ است‌. همچنین‌ در متالورژی صنعتی‌ خواص‌ و مشخصات‌ فیزیکی‌، ساختاری‌ و مکانیکی‌ مواد بررسی‌ می‌شود.
دروس‌ تخصصی‌ گرایش‌ متالورژی صنعتی‌ :
ریخته‌گری‌، انجماد فلزات‌ ، شکل‌ دادن‌ فلزات‌، خواص‌ مکانیکی‌ مواد ، متالورژی جوشکاری‌ ، متالورژی پودر، روش‌های‌ نوین‌ آنالیز مواد، خوردگی‌ و اکسیداسیون‌، عملیات‌ حرارتی‌ ، استخراج‌ فلزات‌، انتقال‌ مطالب‌ علمی‌ و فنی‌.
شاخه‌ سرامیک‌:
امروزه‌ سرامیک‌ را هنر ساخت‌ ظروف‌ سرامیکی‌ و سفالینه‌ها نمی‌دانیم‌ بلکه‌ آن‌ را به‌ صورت‌ علمی‌ وسیعتر از ساخت‌ این‌گونه‌ وسایل‌ تعریف‌ می‌کنیم‌. بر این‌ اساس‌ می‌توان‌ گفت‌ که‌ سرامیک‌ بطور کلی‌ هنر و علم‌ ساختن‌ و به‌ کاربردن‌ اشیاء جامدی‌ است‌ که‌ اجزاء تشکیل‌دهنده‌ اصلی‌ و عمده‌ آنها مواد غیرآلی‌ و غیرفلزی‌ است‌ یعنی‌ علم‌ سرامیک‌ علاوه‌ بر سفالینه‌ها شامل‌ انواع‌ چینی‌ها، دیرگدازها، فرآورده‌های‌ ر‌ُسی‌ ساختمانی‌، مواد ساینده‌، لعاب‌های‌ چینی‌، سیمان‌، شیشه‌، مواد مغناطیسی‌ غیرفلزی‌، فروالکتریک‌ها، تک‌ بلورهای‌ مصنوعی‌ و محصولات‌ پیچیده‌تر دیگر می‌شود. دانشجویان مهندسی سرامیک در طول دوره تحصیلی خود، پس از کسب پایه‌های علمی و مهندسی لازم، کلیه فرآیند‌های ساخت سرامیک‌ها را از مواد اولیه و آماده سازی آن گرفته تا کنترل کیفی محصولات ساخته شده و ارتباط بین ساختمان و خواص این مواد فرا می‌گیرند.
دروس‌ تخصصی‌ شاخه‌ سرامیک‌:
ساختار سرامیک‌ها، سینتیک‌ مواد، روش‌های‌ نوین‌ آنالیز مواد ، خواص‌ الکتریکی‌ و نوری‌ سرامیک‌ها، مواد دیرگداز ، تئوری‌ شیشه‌ ، تئوری‌ پرسلان‌ها، آزمایشگاه‌ چینی‌، فرآیند ساخت‌ سرامیک‌، انتقال‌ مطالب‌ علمی‌ و فنی‌.
توانایی‌های‌ لازم :
در مهندسی‌ مواد، دو علم‌ شیمی‌ و فیزیک‌ اهمیت‌ ویژه‌ای‌ پیدا می‌کند. چرا که‌ بررسی‌ خواص‌ مواد بدون‌ آشنایی‌ با این‌ دو علم‌ امکان‌پذیر نیست. دانشجوی‌ این‌ رشته‌ علاوه‌ بر فیزیک‌ و شیمی‌ باید از دانش‌ ریاضی‌ اطلاعات‌ کافی‌ داشته‌ و قدرت‌ تجزیه‌ و تحلیل‌ خوبی‌ داشته‌ باشد. برای‌ مثال‌ با وجود آن‌ که‌ یک‌ مهندس‌ متالورژی نباید به‌ فکر پشت‌ میزنشینی‌ بوده‌ و باید آمادگی‌ کار در شرایط‌ سخت‌ را داشته‌ باشد، اما بدون‌ شک‌ مهندس‌ این‌ رشته‌ بیش‌ از توان‌ جسمانی‌ خوب‌ نیاز به‌ ذهنی‌ خلاق‌ و کنجکاو دارد. آشنایی‌ با زبان‌ انگلیسی‌ نیز در تمام‌ رشته‌های‌ مهندسی‌ ضروری‌ است‌. اما در مهندسی‌ سرامیک‌ این‌ ضرورت‌ بیشتر احساس‌ می‌شود چرا که‌ این‌ رشته‌ نسبتاً جدید است و در نتیجه‌ کتابهای‌ علمی‌ آن‌ کمتر به‌ زبان‌ فارسی‌ ترجمه‌ شده‌ است‌.
موقعیت‌ شغلی‌ در ایران :
فارغ‌التحصیلان‌ متالورژی استخراجی‌ می‌توانند جذب‌ مراکزی‌ شوند که‌ به‌ فرآیند استخراج‌ و تولید مواد اولیه‌ فلزی‌ (آهنی‌ و غیرآهنی‌) از کانه‌های‌ مربوط‌ می‌پردازند . برای مثال می‌توانند در صنایع‌ نفت‌ و پالایش‌ و همچنین‌ صنایع‌ آهنی‌ و غیرآهنی‌ مانند ذوب‌ آهن‌ اصفهان‌، مجتمع‌ مس‌ سرچشمه‌ و آلومینیم‌ اراک‌ فعالیت‌ کنند. فارغ‌التحصیلان‌ متالورژی صنعتی‌ نیز می‌توانند در مراکزی که با تولید قطعات فلزی سروکار دارند مانند صنایع ریخته‌گری، صنایع متالورژی پودر، صنایع‌ فولادسازی‌، صنایع‌ دفاع‌، هواپیماسازی‌، کشتی‌سازی‌، تراکتورسازی‌، خودروسازی‌ و ساخت‌ قطعات‌ مختلف‌ وسایل‌ خانگی‌ از جمله‌ یخچال‌، کولر، ماشین‌لباسشویی‌، تلویزیون‌ و ضبط‌ صوت‌ فعالیت‌ نمایند. در مورد فرصت‌های‌ شغلی‌ مهندس‌ سرامیک‌ نیز باید گفت‌ که‌ امروزه‌ صنایع‌ سرامیک‌ برای‌ رشد اکثر صنایع‌ اهمیت‌ بسیاری‌ دارند. برای‌ مثال‌ صنایع‌ متالورژی و سایر صنایعی‌ که‌ با درجه‌ حرارت‌ بالا سروکار دارند، مصرف‌کننده‌ مواد دیرگداز هستند یا صنایع‌ الکترونیک‌ احتیاج‌ به‌ قطعات‌ مختلف‌ سرامیکی‌ با خواص‌ الکترونیکی‌ و مغناطیسی‌ مطلوب‌ دارند. همچنین‌ صنایع‌ اتومبیل‌سازی‌، صنایع‌ ساختمانی‌، صنایع‌ تولید نیرو، مخابرات‌ و بالاخره‌ هر خانه‌ و خط‌ تولید هر کارخانه‌ای‌ نیاز به‌ فرآورده‌های‌ سرامیکی‌ دارد. در حال‌ حاضر کشور ما کارخانه‌های‌ عمده‌ کاشی‌سازی‌، چینی‌سازی‌، تولیدکننده‌ مواد نسوز، تولیدکننده‌ سرامیک‌های‌ الکتریکی‌، شیشه‌سازی‌، آجرسازی‌ و سیمان‌ دارد‌ که‌ فارغ‌التحصیلان‌ رشته‌ سرامیک‌ می‌توانند در آنها مشغول‌ به‌ کار گشته‌ و به‌ افزایش‌ کارایی‌ و راندمان‌ کارخانه‌ و همچنین‌ بهبود کیفیت‌ محصول‌ آن‌ کمک‌ نمایند.

متالوگرافی چیست ؟

هومن باغبان — Sat, 29 Aug 2009 23:22:44 GMT

متالوگرافی چیست(What is Metallugraphy )

متالوگرافی یا میکروسکوپی عبارتست از مطالعه میکروسکوپی ویژگی های ساختاری یک فلز یا آلیاژبه منظور مشاهده اندازه دانه،شکل وتوزیع فازهای مختلف وناخالصی هایی راکه روی خواص مکانیکی یک فلز تاًثیر عمیقی دارد.

ساختمان میکروسکوپی :

عبارت است از مطالعه ساختمان داخلی فلزات از نظر

توزیع دانه بندی و فازهای تشکیل دهنده در زیر میکروسکوپ با بزرگنمایی های بالا صورت می گیرد.

مراحل متالوگرافی شامل موارد زیر است:

1- نمونه برداری از قطعه مورد بررسی

2 - آماده کردن سطح نمونه که شامل (سنگ زنی، سنباده زنی ، پولیش کردن، اچ کردن) می شود .

3- بررسی ساختار توسط میکروسکوپ

1- نمونه برداری از قطعه : اولین مرحله برای مطالعه متالوگرافی نمونه برداری از قطعه است.

2- سنگ زنی: نمونه پس از بریده شدن مورد سنگ زنی قرار می گیرند تا گوشه های تیز و خطوط عمیق محو شوند.

3- سنباده زنی : بعد از اینکه نمونه سنگ زده شده و خطوط عمیق و ناهمواری های اولیه آن بر طرف گردید آن را به وسیله سنباده های (80-100-320-400-600-800-1000-1200 ) را انجام می دهیم که سنباده 80 خشن ترین و سنباده 1200 نرم ترین است هر چقدر سنباده نرم باشد وهر بار که سنباده تعویض میگردد نمونه به اندازه 90 درجه چرخانیده می شود تا خطوطی که از سنباده قبلی ایجاد شده است در مرحله بعدی کاملاً محو شود و هر بار خطوطی عمود بر خطوط قبلی ایجاد شود. وزمانی که خواستیم از سمباده 600 به بالا بزنیم باید نمونه را فقط از یک طرف بزنیم وسمباده کشی نبایدرفت وبرگشتی باشدو در خاتمه عمل سنباده زنی باید نمونه را شسته وبا استفاده از دستگاه پولیش وخمیر پولیش نمونه را برای از بین بردن تمامی خطوط باقی مانده بر روی نمونه پولیش کرد و آب نیزدر حین کار بر روی نمد به عنوان روان کننده پاشیده می شود. و در طی عملیات پولیش کردن نمونه را باید حول دیسک پولیش حرکت داد تا اینکه سطح پولیش یکنواخت به دست آید. و سپس نمونه اچ می شود، یعنی در داخل محلول شیمیایی قرار می گیرد تا وقتی که سطح آن تیره می شود. و بعد از تیرگی با آب شسته و خشک می کنیم و ساختار نمونه را در زیر میکروسکوپ مشاهده می کنیم

نانوسنسورها

هومن باغبان — Thu, 17 Sep 2009 17:41:18 GMT

● نانوسنسورها
نسل جدید سنسور ها،در مقیاس نانو، به سه دسته تقسیم می شوند:
۱) سنسورهای فیبر نوری (اپتیکی)
۲) سنسورهای مکانیکی
۳) سنسورهای الکترونیکی
▪ نانو سنسورهای اپتیکی
از این نانوسنسورها برای مطالعه متابولیسم در سلول های زنده استفاده می شود. پروب های فیبر نوری سر بسیار نازکی دارند (۵۰۰-۲۰ نانومتر) . هنگامی که نور به این فیبر تابیده می شود ، این سر نازک میدان ناپایداری تولید می کند.زیرا قطر این سر فیبر از طول موج نور کمتر است.وضوح تصویر با این پروب ها بسیار زیاد است. به دلیل این که این میدان ناپایدار حجم کوچکی از اطراف خود را تحریک می کند.
▪ نانوسنسورهای مکانیکی
در مقیاس نانو پیوندهایی قوی بین ساختار ها با خواص مکانیکی یا الکترونیکی یا شیمیایی وجود دارد که ساخت وسائل نانومتریک بسیار حساس به محیط و مواد شیمیایی را امکان پذیر می سازد. به وسیله این حساسیت بسیار بالا تغییر شکل های مکانیکی و سیگنال های گرمایی وآکوستیک قابل تشخیص هستند. شکل های زیر نانولوله های تحت بارگذاری ها را نشان می دهند. فشار محوری و کشش و خمش در این نانو لوله ها تغییرات زیادی در خواص الکتریکی ماده ایجاد می کنند.
یک مدل از نانوسنسورهای مکانیکی-شیمیایی نانواهرم ها هستند. ایده اصلی این نانوسنسور ها این است که یک ماده بیولوژیک به اهرم متصل شود. این اتصال باعث تغییر فرم در اهرم می شود که می تواند تغییر در جرم یا تغییر در تنش سطح اهرم باشد. از این تغییرات برای حس کردن می توان استفاده کرد. یک طرف اهرم با یک پوشش حس کننده یا ملکول های گیرنده پوشانده می شود.هنگامی که این اهرم در معرض محلول یا محیط خاصی قرار بگیرد، ملکول های مشخص یا هدف به آن می چسبند،که با این اتصال سطح انرژی اهرم تغییر کرده ،تغییر طول در اهرم ایجاد می کند.
▪ نانومحرک ها
عملکرد این المان در مقیاس ملکولی ایجاد حرکت، نیرو، سیگنال یا ذخیره کردن اطلاعات است. این ماشین ها انرژی ذخیره شده الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می کنند. این تبدیل به دلیل وجود ارتباطات قوی بین ساختار ها است.به طور کلی کنترل حرکات مکانیکی در مقیاس ملکولی یکی از اهداف اصلی نانوتکنولوژی است.ماشین های ملکولی بسیار مورد توجه هستند زیرا:
ـ بازده بسیار بالا یی دارند.
ـ به دلیل خاصیت خود ترمیمی برای استفاده به تعداد انبوه قیمت مناسبی خواهند داشت.
ـ به طور طبیعی در بدن وجود دارند.

● نانومانیپیولیتور
نانومانیپیولیتور سیستمی است که به کمک آن و سیستم های بصری ، می توان ملکول ها و ذرات نانومتر یک را لمس، مشاهده و جابجا کرد.

‌● کاربرد نانورباتیک در پزشکی
▪ نانومدیسین
نانومدیسین در واقع استفاده از نانوتکنولوژی در درمان،تشخیص و کنترل سیستم های بیولوژیک است،که شامل شناسایی هدف مربوطه و انتخاب حامل های مناسب برای دست یابی به پاسخ های مناسب و حداقل ساختن اثرات جانبی داروها است. در زمینه نانومدیسین، نیازی به تغییر دادن ترکیبات دارویی نبوده و فقط طریقه حمل آن باید تغییر کند. این سیستم دارای یک حامل است که دارو توسط آن قسمت حمل می شود. مشخصه مهم یک سیستم دارو رسان مؤثر، توانایی برای انجام انتقال هدف دار و کنترل شده دارو است. برای این منظور داروها باید باسرعت مناسبی آزاد شوند. آزاد شدن سریع دارو باعث عدم جذب مناسب و اثرات جانبی دیگر دارد. به علاوه باید توجه داشت که دارو هنگام حمل تجزیه نشود، برای همین داروها را باید در محفظه هایی(کپسول هایی)قرار داد. ماده حامل دارو باید با دارو سازگار بوده تا دارو به راحتی با آن پیوند برقرار کند.

▪ نانو جراحی
روش های جراحی کلاسیک به صورت ماکرو هستند؛ اما بعضی از جراحی های خاص مثل جراحی چشم نیازمند وسایل و ابزار ظریف تر و کوچک تر شدند. لذا میکرو جراحی ظهور کرد. در چند سال اخیر کوچک سازی،پیشرفت های زیادی در جراحی ایجاد کرده است.اولین مزیت نانوجراحی کاهش شوک ها و زخم های ناشی از جراحی کلاسیک است. همچنین شکاف و برش در نانوجراحی وجود ندارند. همین مسائل باعث بهبودی سریع تر بیمار می شود. جراحی های معمولی سنگین و طاقت فرسا هستند؛ هم برای بیمار و هم برای جراح از یک طرف بیمار دچار ترس و دلهره، دردهای متعدد و زمان بهبودی طولانی شده و از طرف دیگر جراح به تمرکز، برای مدت طولانی احتیاج دارد تا جراحی را کامل و دقیق انجام دهد. اشتباهات جراح که ناشی از خستگی و دید کم هستند اجتناب نا پذیرهستند. در نانوجراحی،جراح از دسته هایی برای فر��ان استفاده می کند تا بازوهای نانو ربات را که مجهز به ابزار جراحی کوچک هستند کنترل کرده و به محل مورد نظر برساند. بازوی دیگر نانو ربات دوربینی حمل می کند که جراح می تواند محیط درون بدن را مشاهده کند.

● معرفی دو مدل از میکرو- نانو ربات های ساخته شده
▪ ربات پرنده
ساختن بال هایی برای نانو ربات نه تنها تحولی در نوع حرکت نانو ربات است، بلکه کاربرد آن را وسیع تر می سازد. حشرات می توانند با حمل باری در حدود وزن بدنشان پرواز کنند و حداکثر شتابی که به آنها می رسد ۱۰ متر بر مجذور ثانیه است. علی رغم این که این ربات ها برای پرواز به هوا نیازمندند، اما قادر به حرکت در مکان های غیرقابل عبور برای ربات های پا دار نیزهستند.
این ربات در مقیاس میکرون هستند و از قوانین آیرودینامیک برای طراحی آنها استفاده شده است.
▪ ربات خزنده
استفاده از این نانو ربات ها علاوه بر اطمینان در سلامتی افراد باعث کاهش هزینه های عمل جراحی نیز می شود. این نانو ربات ها فضاهای کاری دارند که ابزار معمولی قادر به رسیدن به آنها نیستند. سه عامل در این طراحی باید مد نظر قرار بگیرند:
ـ سطح اتصال حداکثر شود.
ـ برای افزایش نیروی اتصال، باری بین سطح عمودی و ربات برقرار شود.
ـ اعمال نیروی جدا کننده در مرحله جدایی
نانوتکنولوژی پیشرفت های زیادی در عرصه های مختلف علوم ایجاد کرده است. در زمینه سلامت و درمان نیز تحولات شگرفی ایجاد خواهد کرد. استفاده از نانو ربات ها یا بیونانوربات ها برای دارو رسانی، از اثرات جانبی دارو ها کم کرده و عمل درمان سریع تر انجام خواهد گرفت؛ زیرا فقط بافت بیمار تحت دارو رسانی قرار می گیرد. با نانو ربات های جراح نیز جراحی ها راحت تر انجام خواهند شد. این ربات ها می توانند به نقاطی از بدن بروند که انسان و ابزار معمولی قادر به دسترسی به آنها را ندارند. خستگی و ناشی بودن جراح همیشه مشکلات فراوانی برای بیماران ایجاد می کند؛که با نانوجراحی این مشکلات از بین می رود؛ علاوه بر این، از استرس و دلهره بیماران پیش از عمل نیز کاسته می شود. اما مشکلاتی نیز در این زمینه وجود دارند.
اولین مسئله ساخت مواد نانو مقیاس است که هنوز در مراحل اولیه به سر می برد. مشکل دیگری که در این ارتباط وجود دارد این است که این مسئله هنوز مشخص نیست که برخورد بدن در برابر ورود نانو ربات ها به بدن چگونه خواهد بود. آیا بدن آنها را به عنوان عوامل تهاجمی شناسایی خواهد کرد یا خیر؟ و این که آیا این مواد سمی هستند و در بدن تولید سم و مواد حساسیت زا می کنند؟ پاسخ این گونه سؤالات هنوز برای بشر مبهم است،اما احتمال می رود که حداکثر تا ۱۰ سال آینده از این تکنولوژی برای درمان و تشخیص زود هنگام بیماری،که مهم تر از عمل درمان است، استفاده شود.

عکس پرنده کیوی

شیرین سلمان زاده — Sat, 02 May 2009 14:06:47 GMT

علم مواد

هومن باغبان — Fri, 28 Aug 2009 23:49:55 GMT

علم مواد

علم و مهندسی مواد به بررسی انواع ماده ها ، ساختار آنها ، خواص و کابردشان می پردازد. در علم مواد ، ماده ها به طور جامع به سه بخش اصلی تقسیم بندی می شوند که عبارتند از:

§ فلزات

§ سرامیک ها

§ پلیمر ها

در اولین نگاه همه چیز اطراف ما را مواد تشکیل داده اند اما تا به حال به این مساله فکر کرده ایم که مواد چیند و چطور آنها را می شناسیم ، می سازیم و به کار می بریم؟

در علم مواد بخشی از ماده موجود در عالم و به طور دقیق ، اجسامی که به علت خواص خود در سازه ها ، ماشینها ، وسایل یا مصنوعات کاربرد دارند بررسی می شوند مانند: فلزات ، سرامیکها ، نیم رساناها ، ابر رساناها ، پلیمرها ( پلاستیکها ) ، شیشه ها ، دی الکتریکها ، فیبرها ، چوب ، ماسه ، سنگ و پس واضح است که در مسیر رشد دانش بشری ، از اینکه علم و مهندسی مواد جای خود را در بین سایر موضوعات مورد نیاز یافته است و کوشش می کند که توانایی بشر را گسترش دهد جای تعجبی وجود ندارد به طور ساده می توان گفت علم و مهندسی مواد مشتمل است بر ایجاد و کاربرد دانش مربوط به ترکیب شیمیایی ، ساختار و تغییر شکل دادن مواد برای به دست آوردن خواص مورد نظر در کاربرد آنها ، بنابراین می بینیم که علم و مهندسی مواد موضوع وسیعی است که از یک طرف به دنیای میکروسکوپی اتمها و الکترونها مربوط می شود و از طرف دیگر حالت جامد جسم را به دنیای ماکروسکوپی عمل و کاربرد مواد برای مقابله با مسایل اجتماعی مربوط می کند گرچه این علم در کشور ما ، ایران ، قرنهاست که مورد استفاده قرار می گیرد ولی متاسفانه پس از صنعتی شدن جهان و پیشرفت تکنولوژی ، این علم آمیخته با هنر در کشورمان رونق چندانی نداشته و بی توجهی زیادی نسبت به آن شده که متاسفانه هنوز هم ادامه دارد به گونه ای که گرچه کشور ما از کلیه مواد خام غنی می باشد ولی برای تهیه مواد اولیه صنایع گوناگون که بعضاً دارای تکنولوژیهای پیشرفته نیز می باشند دچار مشکل هستیم.

نیکل

اطلاعات اولیه

نیکل ، عنصرشیمیایی جدول تناوبی است که نماد Ni داشته و عدد اتمی آن ، 28 است.

تاریخچه
استفاده از نیکل ، قدمت باستانی داشته ، به 3500 سال قبل از میلاد مسیح باز می‌گردد. برنزهایی که از سوریه امروزی یافت شده‌اند ، حاوی حدوداً 2% نیکل بوده و دست‌نوشته‌های چینی اشاره بر این دارند که مس سفید در 1400 تا 1700 سال قبل از میلاد مسیح در مشرق زمین استفاده می‌شد. اما از آنجا که معادن نیکل و مس در آن روزگار به ‌راحتی مورد اشتباه قرار می‌گرفتند ، تمام دانستنیهای دقیقتر به دوران معاصر باز می‌گردد . کانی‌هایی که حاوی نیکل هستند ، از جهت رنگ‌دهی به شیشه کاربرد داشتند و از ارزشی فراوان بر خوردار بودند. در سال 1751 شخصی به نام "Baron Axel Fredrik" تلاشهایی را برای استخراج مس از معدن نیکل انجام داد و که در نتیجه فلزی سفید بدست آورد که آن را نیکل نامید. اولین سکه خالص نیکلی در سال 1881 ساخته شد. پیدایش اکثر نیکلهای بدست آمده از دو نوع معدن بدست آمده‌اند ، اولی خاکهای آجری رنگ بوده که مهمترین معدن سنگ نیکل هستند و دومی سولفید موجود در ماگمای زمین می‌باشد. منطقه Sudbury در Ontario کانادا 30% نیکل جهان را تولید می‌کند. معادن دیگر در روسیه استرالیا کوبا و اندونزی می‌باشند. با این وجود این باور وجود دارد که بیشتر نیکل موجود در زمین در هسته این سیاره تمرکز یافته است.

خصوصیات قابل توجه

نیکل یک فلز سفید نقره‌ای است که به‌خوبی جلا می‌گیرد. از گروه آهن‌ها است که سخت و قابل انعطاف بوده ، هادی جریان الکتریسیته می‌باشد و به ‌راحتی با گوگرد و آرسنیک ترکیب می‌شود. با توجه به اینکه نیکل ، دوام زیادی در هوا داشته ، اکسیده نمی‌شود ، برای تولید سکه‌های پول فلز کاری برنج و آهن و همچنین برای ساخت ابزار آلات شیمیایی در آلیاژهای خاص مانند نقره آلمانی کاربرد دارد و معمولا با کبالت همراه هست که هر دوی آنها در آهن‌های شهاب سنگی یافت می‌شوند. نیکل برای آلیاژهایی که بوجود می‌آورد ، بسیار با ارزش می‌باشد. معمولترین حالت اکسیداسیون نیکل ، 2+ است و این در حالی است که نیکل 3+ و 1+ نیز به‌ندرت مشاهده می‌شوند.

کاربردها

تقریبا 65% نیکل مصرفی در دنیای غرب برای تولید لوازم فولاد ضد زنگ بکار می‌رود. 12% دیگر آن به مصرف آلیاژهای عالی می‌رسد. 23% باقی مانده نیز در مصارفی مانند تولید آلیاژ فلزات ، باطری‌های قابل شارژ ، کاتالیزورها ، سکه‌ها و ابزار ریخته‌گری و فلزکاری تقسیم می‌شود.

مصارف کلی نیکل به صورت زیر است:

§ فولاد ضد زنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ.

§ فولاد نیکل برای تولید فلز سلاح‌ها و گاو صندوق‌ها کاربرد دارد.

§ آلیاژ آلنیکو برای تولید آهن‌ربا .

§ فلز Mu که قابلیت نفوذ پذیری مغناطیسی بالایی داشته و برای صفحه نمایشهای مغناطیسی استفاده می‌شود.

§ آلیاژ کابلهای انتقال حافظه که در ساخت ربات‌ها کاربرد دارد.

§ باطری‌های قابل شارژ ، مانند باطریهای نیکل هیدروکسیدی و نیکل کادمیوم.

§ ضرب سکه. در ایالات متحده و کانادا ، نیکل برای سکه‌های 5 سنتی استفاده می‌شود که آنها نیز نیکل نامیده می‌شوند.

§ آبکاری الکتریکی

§ ظروف ضد حرارت برای استفاده در آزمایشگاه‌های شیمی .

§ نیکل مشتق شده ، یک کاتالیزور است که برای هیدروژنه کردن روغن سبزیجات بکار می‌رود.

نقش بیولوژیکی

اکثر مواد هیدروژنی ، حاوی نیکل و مجموعه های گوگرد-آهنی هستند. هسته نیکل یک عنصر اصلی در تمام مواد هیدروژنی بوده که عملکرد آنها بیشتر اکسیداسیون است تا آزاد کردن هیدروژن. هسته نیکل به این دلیل وجود دارد که بتواند تغییرات ناشی از عمل اکسیداسیون را تحمل کند. همچنین شواهد چنان نشان می‌دهند که هسته نیکل قسمت فعال این آنزیمها هستند. همچنین منوکسید کربنهایی در عمل جدا سازی هیدروژن وجود دارند که حاوی نیکل هستند. درباره ساختار نیکل اطلاعات زیادی در دست نیست.

چدن‌ها
به آلیاژهایی از آهن و کربن که بین ۲ الی ۶/۶۷ درصد کربن داشته باشند ، چدن گفته می‌شود.

چدن‌های سفید: در این نوع چدن‌ها تمامی کربن بصورت سمنتیت Fe₃C ) ) درمی‌آید و هیچگونه کربن آزاد ( گرافیت )ی در چدن دیده نمی‌شود. مقطع شکسته شده این نوع چدن‌های سفید، نقره‌ای رنگ است.

چدن‌های خاکستری: در این نوع چدن‌ها تمامی یا قسمت اعظم کربن بصورت آزاد ( گرافیت ) رسوب می‌کند. مقطع بریده شده ی این نوع چدن‌ها خاکستری رنگ است.

در سیستم آهن-کربن پایدار، تمامی کربن بصورت گرافیت ظاهر می‌شود. جوش پذیری چدن‌ها در مقایسه با فولادهای كربنی دارای قابلیت جوشكاری كم و محدودتری هستند . در میان چدن‌ها ، چدن با گرافیت كروی بهترین جوشپذیری را دارا است و بعد از آن چدن چكش خوار قرار دارد . جوشكاری چدن خاكستری به مهارت و توجه ویژه نیاز دارد و چدن خاكستری را به دشواری زیاد می توان جوشكاری كرد. با این ملاحظات دامنه جوشكاری چدنها بسیار محدود می شود و صرفا به تعمیر و اصلاح قطعات ریخته شده و قطعات فرسوده و شكسته شده منحصر می گردد .

علت های جوش پذیری محدود چدن ها :

بعلت زیادی كربن در فلز مبنا ، سیكل جوشكاری باعث ایجاد كاربیدهایی در منطقه فلز جوش و تشكیل فاز مارتنزیت پركربن در منطقه متاثر از حرارت HAZ می شود . هردوی این ریزساختارها شكننده بوده و باعث ایجاد ترك در حین جوشكاری و یا بعد از آن می شود. این مطلب در مورد تمامی چدن ها مصداق دارد .

به علت ضعف چقرمگی ، چدن‌ها قابلیت تغییر شكل پلاستیكی را ندارند و از این رو نمی‌توانند تنش‌های حرارتی ایجاد شده جوشكاری را تحمل كنند. هرچه نرمی چدن بهبود یافته باشد احتمال ترك خوردگی آن كاهش می یابد . لذا چدن چكش خوار و چدن با گرافیت كروی كمتر از چدن خاكستری ترك خواهند خورد. با توجه به عامل اول شكنندگی منطقه HAZ به میزان و سهولت حل شدن گرافیت در آستنیت در حین جوشكاری بستگی پیدا می كند. در مورد چدن خاكستری كه دارای پولك های گرافیتی با سطح رویه نسبتاً وسیعی می باشند ، انحلال این نوع گرافیت در آستنیت به سهولت انجام می شود. در حالیكه در مورد چدن با گرافیت كروی ، چون نسبت حجم رویه به حجم كره گرافیت كم می‌باشد بنابراین مقدار گرافیت كمتری در آستنیت حل می گردد و در نتیجه كاربید های درشت كمتری و مارتنزیت كم كربن تری در منطقه HAZ تشكیل می شود . این مطلب گواه دیگری بر قابلیت بهتر جوش پذیری چدن با گرافیت كروی در مقایسه با سایر انواع چدن‌هاست. برای اجتناب از تمایل منطقه حرارت پذیرفته به ترك خوردن لازم است كه قطعه چدنی را در موقع جوشكاری با قوس برقی با انرژی حرارتی كم جوشكاری نمود. زیرا این روش باعث كاهش پهنای منطقه سخت و شكننده كنار فلز جوش می شود. برای غلبه بر سختی و تردی منطقه حرارت پذیرفته اعمال تدابیری نظیر پیش گرمایش و خنك كردن تدریجی قطعه جوشكاری شده ضرورت دارد . در مورد جوشكاری چدن با قوس برقی دامنه درجه حرارت پیش گرم از درجه حرارت محیط كارگاه تا 300 درجه سانتی گراد توصیه می شود. این حرارت برای جوشكاری با استیلن در محدوده 450-650 درجه سانتی گراد قرار دارد. چدن خاكستری به حرارت پیش گرم بیشتری و چدن با گرافیت كروی و چدن چكش خوار به درجه حرارت پیشگرم كمتری نیاز دارند.

انواع چدن‌های خاکستری از نظر شکل گرافیت

§ چدن‌های خاکستری با گرافیت کلوخه‌ای یا شکوفه‌ای یا چدن‌های مالیبل با چکش‌خوار

§ چدن خاکستری با گرافیت ورقه‌ای یا فلسی یا پولکی

§ چدن خاکستری با گرافیت کروی یا چدن داکتیل یا SG و یا چدن نشکن

§ چدن خاکستری چشم گاوی ( این نوع چدن ما بین خاکستری و سفید می باشد که به علت گرافیتهای نسبتاً بزرگ در بین فاز روشن رنگ فریت به این اسم مشهور است ).

فولاد

اصطلاح فولاد برای آلیاژهای آهن که بین ۰/۰۲۵ تا حدود ۲ درصد کربن دارند بکار می‌رود فولادهای آلیاژی غالبا با فلزهای دیگری نیز همراهند. خواص فولاد به درصد کربن موجود در آن ، عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن و فلزهای آلیاژ دهنده موجود در آن بستگی دارد.

کاربرد انواع مختلف فولاد :

از فولادی که تا ۰٫۲ درصد کربن دارد ، برای ساختن سیم ، لوله و ورق فولاد استفاده می‌شود. فولاد متوسط ۰٫۲ تا ۰٫۶ درصد کربن دارد و آن را برای ساختن ریل ، دیگ بخار و قطعات ساختمانی بکار می‌برند. فولادی که ۰٫۶ تا ۱٫۵ درصد کربن دارد ، سخت است و از آن برای ساختن ابزارآلات ، فنر و کارد و چنگال استفاده می‌شود.

ناخالصی‌های آهن و تولید فولاد :

آهنی که از کوره بلند خارج می‌شود ، چدن نامیده می‌شود که دارای مقادیری کربن ، گوگرد ، فسفر ، سیلیسیم ، منگنز و ناخالصی‌های دیگر است. در تولید فولاد دو هدف دنبال می‌شود:

§ سوزاندن ناخالصی‌های چدن

§ افزودن مقادیر معین از مواد آلیاژ دهنده به آهن

منگنز، فسفر و سیلیسیم در چدن مذاب توسط هوا یا اکسیژن به اکسید تبدیل می‌شوند و با کمک ذوب مناسبی ترکیب شده ، به صورت سرباره خارج می‌شوند. گوگرد به صورت سولفید وارد سرباره می‌شود و کربن هم می‌سوزد و مونوکسید کربن (CO) یا دی‌اکسید کربن ( CO_۲) در می‌آید . چنانچه ناخالصی اصلی منگنز باشد ، یک کمک ذوب اسیدی که معمولاً دی‌اکسید سیلسیم) ( SiO_۲است ، بکار می‌برند:

و چنانچه ناخالصی اصلی سیلسیم یا فسفر باشد ( و معمولاً چنین است ) ، یک کمک ذوب بازی که معمولاً اکسید منیزیم ( MgO ) یا اکسید کلسیم ( CaO ) است ، اضافه می‌کنند:

کوره تولید فولاد و جدا کردن ناخالصی‌ها :

معمولاً جداره داخلی کوره‌ای را که برای تولید فولاد بکار می‌رود ، توسط آجرهایی که از ماده کمک ذوب ساخته شده‌اند ، می‌پوشانند. این پوششی مقداری از اکسیدهایی را که باید خارج شوند ، به خود جذب می‌کند. برای جدا کردن ناخالصی‌ها ، معمولاً از روش کوره باز استفاده می‌کنند. این کوره یک ظرف بشقاب مانند دارد که در آن ۱۰۰ تا ۲۰۰ تن آهن مذاب جای می‌گیرد.

بالای این ظرف ، یک سقف مقعر قرار دارد که گرما را روی سطح فلز مذاب منعکس می‌کند. جریان شدیدی از اکسیژن را از روی فلز مذاب عبور می‌دهند تا ناخالصی‌های موجود در آن بسوزند. در این روش ناخالصیها در اثر انتقال گرما در مایع و عمل پخش به سطح مایع می‌آیند و عمل تصفیه چند ساعت طول می‌کشد ، البته مقداری از آهن ، اکسید می‌شود که آن را جمع‌آوری کرده ، به کوره بلند باز می‌گردانند.

روش دیگر جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن :

در روش دیگری که از همین اصول شیمیایی برای جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن استفاده می‌شود ، آهن مذاب را همراه آهن قراضه و کمک ذوب در کوره‌ای بشکه مانند که گنجایش ۳۰۰ تن بار را دارد ، می‌ریزند. جریان شدیدی از اکسیژن خالص را با سرعت مافوق صوت بر سطح فلز مذاب هدایت می‌کنند و با کج کردن و چرخاندن بشکه ، همواره سطح تازه‌ای از فلز مذاب را در معرض اکسیژن قرار می‌دهند. اکسایش ناخالصی ‌ها بسیار سریع صورت می ‌گیرد و وقتی محصولات گازی مانند CO_۲ رها می‌شوند ، توده مذاب را به هم می‌زنند ، بطوری که آهن ته ظرف ، رو می‌آید. دمای توده مذاب ، بی آنکه از گرمای خارجی استفاده شود ، تقریباً به دمای جوش آهن می‌رسد و در چنین دمایی ، واکنشها فوق‌العاده سریع بوده ، تمامی‌ این فرایند ، در مدت یک ساعت یا کمتر کامل می‌شود و معمولاً محصولی یکنواخت و دارای کیفیت خوب بدست می‌آید.

تبدیل آهن به فولاد آلیاژی :

آهن مذاب تصفیه شده را با افزودن مقدار معین کربن و فلزهای آلیاژ‌دهنده مثل وانادیم ، کروم ، تیتانیم ، منگنز و نیکل به فولاد تبدیل می‌کنند. فولادهای ویژه ممکن است مولیبدن ، تنگستن یا فلزهای دیگر داشته باشند. این نوع فولادها برای مصارف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در دمای زیاد، آهن و کربن با یکدیگر متحد شده ، کاربید آهن C )_۳ ( Feبه نام «سمنتیت» تشکیل می‌دهند. این واکنش ، برگشت‌پذیر و گرماگیر است:

هرگاه فولادی که دارای سمنتیت است ، به کندی سرد شود ، تعادل فوق به سمت تشکیل آهن و کربن، جابجا شده ، کربن به صورت پولکهای گرافیت جدا می‌شود. این مکانیزم در چدن ‌ها که درصد کربن در آنها بیشتر است ، اهمیت بیشتری دارد. برعکس ، اگر فولاد به سرعت سرد شود ، کربن عمدتاً به شکل سمنتیت باقی می‌ماند. تجزیه سمنتیت در دمای معمولی به اندازه‌ای کند است که عملا انجام نمی‌گیرد.

تیتانیوم

تیتانیوم خالص تجاری و آلیاژهای تیتانیومی آلفا و شبه آلفا به طور کلی نشان داده اند که مقاومت خوبی در مقابل خوردگی دارند . آنها جزء این دسته از آلیاژهای تیتانیوم هستند که قابلیت جو شکاری دارند. تیتانیوم خالص معمولاً دارای مقداری اکسیژن آلیاژ شده با آن است که استحکام تیتانیوم خالص تحت تاثیر مقدار این عناصر بین‌‌نشینی ( اکسیژن و نیتروژن ) در ساختار تیتانیومی است. آلیاژهای آلفا معمولاً دارای مقدار بالایی از آلومینیوم هستند که موجب مقاومت به اکسایش این آلیاژ در دماهای بالا می‌شوند. ( آلیاژهای آلفا – بتا همچنین دارای یک عنصر آلیاژی اصلی هستند که آلومینیوم است اما اولین ��لیل آن برای پایدار کردن فاز آلفا است .( آلیاژهای آلفا را نمی توان برای افزایش خواص مکانیکی بالا تحت عملیات حرارتی قرار داد زیرا یک آلیاژ تک فاز به حساب می آید. اضافه کردن عناصر آلیاژی به تیتانیوم خالص قابلیت عملیات حرارتی برای این آلیاژها یا کار در دمای بالا را چون به صورت یک ساختار دو فازی حاصل شده اند ( آلفا – بتا ) ، ایجاد می کند.

آلیاژهای بتا نیمه پایدار هستند ، به این منظور که تمایل به تغییر فاز برای یک حالت تعادلی یا بالانسی از ساختارها دارند. آلیاژهای بتا استحکامی به واسطه ، استحکام ذاتی‌شان ، ناشی از ساختار بتا و رسوب فاز آلفا و دیگر فازها از آلیاژها در طراحی فرآیندهای عملیاتی حرارتی به دست می آورند. با اهمیت ترین فایده و مزیت بدست آمده از ساختارهای بتا ، افزایش شکل پذیری آنها در ارتباط با دیگر ساختارهای هگزاگونال از جمله آلفا و آلفا – بتا است. تیتانیوم آلومیند از آلیاژهای متداول تیتانیومی متفاوت هستند زیرا آنها به طور اساسی ترکیباتی هستند که باعث افزایش استحکام و قابلیت شکل پذیری و دیگر خواص می شوند. تیتانیوم آلومیندی کاربردهای دمای بالاتر نسبت به آلیاژهای تیتانیومی دارند اما قیمت تمام شده بیشتر و به طور کل داکتیلیته و قابلیت فرم پذیری کمتری خواهند داشت .

درمورد آلیاژهای تیتانیموم بیشتر بدانیم

تیتانیوم وآلیاژهای آن پتانسیل بالایی در خیلی از کاربردهای خاص دارند ولی بایستی قبل از طراحی و استفاده از آن ، برخی از واقعیتها را درمورد آن مطلع بوده و مد نظر داشت که بیشتر آن در ادامه آورده شده است . محصولات شکل داده شده تیتانیوم به راحتی در دسترس می باشند ولی ریخته گری شده آن محدودتر است. آلیاژهای شکل داده شده از فاکتورهای تجربی خوبی برخوردار می باشند. هر چند که آلیاژهای ریخته‌گری از لحاظ وزن و قیمت مقرون به صرفه هستند . ریخته‌گری تحت فشار ایزواستاتیک گرم می تواند محصولاتی در مقایسه با استحکام کاربردی محصولات شکل داده شده را برای بیشتر فلزات حاصل کند. آلیاژهای پودری خیلی بیشتر مورد قبول هستند . همچنین فرآیندهای پودر ( متالورژی پودر ) امکان ترکیب آلیاژهای نا‌متعارف‌تری را نسبت به هم می دهد. اگر در این فرآیند به واسطه بر هم کنش تیتانیوم با گازهای بین شبکه همچون N2 و O2 ، روشهای پیچیده بایستی اتخاذ شود. بنابراین آلیاژهای پودری تیتانیوم بایستی بسیار گران و پر هزینه در کاربردهای مختلف باشند سطح خواص آلیاژهای پودر ممکن است به حد انتظار ترکیبات شیمیایی نرسد. با این حال با متالورژی پودر این امکان وجود دارد که با بدست آوردن محصولی ترکیبی به شکل نهایی محصول مورد نظر امکان جبران قیمت تمام شده باشد و دلیلی بر اینکه حداقل یک پتانسیل برای هزینه های پایین تر هنگامی که در طی پروژه منظور می‌شود وجود داشته باشد.

آلیاژهای ریخته‌گری شده یا پودری تیتانیومی همیشه امکان انتخاب در کاربردهای سازه را دارا می باشند. اما بایستی برنامه ریزی برای این قبیل استفاده ها در همان مراحل اولیه طراحی مد نظر قرار گیرد نه اینکه تلاش شود تا مواد به دست آمده پودری یا ریخته گری شده در مراحل نهایی کار به جای مواد شکل داده شده قرار گیرند. این معقول به نظر می رسد که موقع انتخاب آلیاژهای تیتانیومی از عمومی ترین آلیاژِها استفاده شود مگر در مواقعی که خاصیت خاصی از این فلز مد نظر باشد تا یک آلیاژ خاص در نظر گرفته شود مثلاً Ti-6AL- 4v دارای خواص متعدد و زیادی است ) اما مصارف خاصی دارد .(

Handbook ها و مراجع مربوط به مواد و از این قبیل کتابها برای طراحی بسیار با ارزش هستند. اما هیچ جانشینی را برای تماس با تأمین کننده و سازنده وجود ندارد. خواص و ویژگیهای از این قبیل شرایط فرم دهی غیر معمول و یا فرآیند غیر ایده آل ریخته‌گری را برای این فلز نبایستی عملیات سرد کردن و گرم کردن غیر‌معمولی را برای خواص در نظر گرفت . خواص مواد ریخته گری شده و پودری در محدوده پایین تر نسبت به آلیاژهای شکل داده شده قرار دارد . به طوری که خواص مشترک آنها به سختی به همدیگرقابل مقایسه هستند .

اما داده های بدست آمده پراکنده در ریخته گری و همچنین متالورژی پودر ممکن است پایین تر از حداقل های طراحی را نتیجه بدهد. اگر یک طراحی پذیرفته شود بدون هیچ انعطافی با رعایت سطح خواص آن مشخص شده ، این طراحی ممکن است به صورت غیر قابل برگشت پذیری بعداً مورد سؤ ظن و گمان باشد. صنایع فضایی به دنبال بهترین خصوصیت وبهینه ترین آنها هستند. هنگامی که تیتانیوم در کاربردهایی با بحرانیت کمتر استفاده می شود ، دقت کمتری در خواص بایستی در نظر گرفته شود و این امکان وجود دارد تا هزینه و زمان کاهش داده شود .

امروزه در ایران علاوه بر صنایع هوایی و نظامی رویکردی خاص به این فلز در صنایع شیمیایی به خصوص در صنایع پتروشیمی دیده می شود که این به نوبه خود باعث ایجاد مجال مناسبی جهت کار بر روی ابن فلز و تهیه روشهای استاندارد تولید تجهیزات تیتانیومی در ایران می گردد .

ساختار تیتانیوم به طور کلی نقطه ذوب تیتانیوم در حدود 1660 درجه سانتیگراد می‌باشد. اما بیشتر آلیاژهای تجاری آلومینیوم در دمای 538 درجه سانتیگراد کاربرد دارند. تیتانیوم دارای دو ساختار کریستالی است ، در یکی از آنها اتمها در ساختار مکعبی مرکزدار( bcc ) قرارگرفته اند و در دیگر اتمها در یک ساختار شش وجهی فشرده یا هگزا گونال ( HCP ) قرار دارند . ساختار مکعبی مرکز دار ( bcc ) تنها در دمای بالا به دست می آید بجز در مواردی که تیتانیوم با دیگر عناصر برای ثبات پایدار ساختار مکعبی در دمای پایین آلیاژ شده است .

دو ساختار کریستالی تیتانیوم به عنوان ساختارهای aوb شناخته می شوند. ساختار a اشاره دارد به ساختارهای هگزاگونال تیتانیوم چه به صورت آلیاژ یا خالص و ساختار b مربوط به ساختارهای مکعبی یا آلیاژهای آن است . ساختارهای aوb در بعضی مواقع به عنوان سیستم ها یا نوع هایی از سیستم شناخته می شوند که آن را به چهار دسته آلیاژهای a و شبه a یا نزدیک به a و a / b و a تقسیم بندی می کنند .

این ترکیبات نشان دهنده تمامی عناصر آلیاژی تیتانیوم نیست اما بیشتر عناصر استفاده شده در طراحی آلیاژهای تیتانیوم را شامل می شود .

اطلاعات بیشتری در مورد ساختار تیتانیوم

تیتانیوم خالص تجاری به صورت ساختار a است . اضافه کردن برخی از عناصر آلیاژی به تیتانیوم خالص تجاری محدوده را برای ریز ساختارهای آلیاژی ایجاد می کند . با داشتن سطح مطلوبی از عناصر آلیاژی b ، فاز b در طول گرم کردن تولید می‌شود و در حین فرآیند سرد کردن در ادامه یک فرآیند گرم به ساختار دیگر منتقل می شود . ساختار حاصله در این مورد را آلیاژهای b ، a می نامند ) فاز b به a تبدیل می‌شود ولی فاز باقی مانده هم خواهیم داشت ) تغییرات در آلیاژهای متمایز می شود با محدوده وسیعی از ساختار وخواص شیمیایی آلیاژ که لازمه یک آلیاژ a می باشد . این تغییرات به صورت ترم ساختاری near - a ) ساختارهای شبه a یا نزدیک به a هستند ) . ساختار را بایستی به طور کلی به عنوان نیمه پایدار شناخت . آلیاژها با ساختار b در حین سرد کردن تا دمای اتاق به دست می آیند .

آلومیندهای تیتانیومی ترکیبات بین فلزی هستند که از تیتانیوم وآلومینیوم ( به همراه یک یا بیشتر از عناصر آلیاژی ) به دست می آیند.

گوگرد
گوگرد که لاتین آن Sulpur میباشد از زمانهای باستان شناخته شده بود. این عنصر با نام Brimstone در افسار پنجگانه کتاب مقدس آمده است . هومر نیز گوگرد حشره کش را در قرن 9 قبل از میلاد ذکر کرده بود. در سال 424 قبل از میلاد قبیله Bootier دیوارهای یک شهر را با سوزاندن مخلوطی از ذغال و گوگرد سوزانیده و خراب کردند. زمانی نیز در قرن 12 در چین باروت که مخلوطی از نیترات پتاسیومKNO3 کربن و گوگرد بود کشف شد. کیمیا گران اولیه برای گوگرد نماد مثلثی که در بالای یک خط قرار داشت در نظر گرفته یودند. این کیمیا گران از روی تجربه می دانستند که عنصر جیوه میتواند با گوگرد ترکیب شود. در اواخر دهه 1770 Antoine Lavoaisier توانست مجامع علمی را متقاعد کند که گوگرد یک عنصر است نه یک ترکیب.

خواص فیزیکی :

گوگرد عدد اتمی ۱۶ جرم اتمی ۰۶/۳۲ آرایش الکترونی [Ne]۳s۲۳d۴ انرژی یونش ۲۳۹ شعاع اتمی ۱٫۲۷ شعاع یونی ۱٫۸۴(-۲) الکترونگاتیوی ۲٫۵ نقطه جوش ۴۴۴٫۶ نقطه ذوب ۱۱۹٫۰ حالت اکسایش +- ۲٬۴,۶ چگالی ۲٫۰۷ کشف قبل از تاریخ کشف شد گوگرد یک از عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن S و عدد اتمی آن ۱۶ میباشد. گوگرد یک نافلزفراوران بی بو بی مزه و چند ظرفیتی است که بیشتر به شکل کریستالهای زرد رنگ که در کانی‌های سولفید و سولفات بدست می‌آید شناخته شده می باشند. گوگرد یک عنصر حیاتی و لازم برای تمامی موجودات زنده می باشد که مورد نیاز اسید آمینوها و پروتئین‌ها است. این عنصر به صورت اولیه در کودها استفاده می شود ولی بصورت گسترده تر در باروت ملین‌ها کبریت‌ها و حشره کش‌ها بکار گرفته می شود.

۱۰ ایزوتوپ از سولفور شناخته شده ‌است. هیچ یک از ایزوتوپهایش رادیواکتیو نیستند. چهار ایزوتوپ آن در طبیعت وجود دارد . ویژگیها گوگرد نقطه ذوب cْ ۸/۱۱۲ ، نقطة جوش cْ۶۷۴/۴۴۴، جاذبه مخصوص۰۷/۲۲۰) با ظرفیت ۲- و ۴ یا ۶ دارد(. دارای شعاع اتمی pm۱۰۴، انرژی نخستین یونش ۹۹۵ و الکترونگاتیوی ۵/۲ می‎باشد. گوگرد یک ماده جامد ، بی‎بو و زرد کمرنگ است. گوگرد غیر قابل حل در آب می‎باشد ولی محلول در دی سولفات کربن می‎باشد. مجموعه چند شکلی از گوگرد شناخته شده‌است .

وزن اتمی ۳۲٫۰۶۵ amu شعاع اتمی (calc.) ) ۱۰۰ ( ۸۸pm شعاع کووالانسی ۱۰۲ pm شعاع وندروالس ۱۸۰ pm ساختار الکترونی [Ne]۳s۲ ۳p۴ e- بازای هر سطح انرژی ۲, ۸, ۶ درجه اکسیداسیون «اکسید) ±۲٬۴,۶ «اسیدقوی ) ساختار کریستالی اورتورومبیک خواص فیزیکی حالت ماده جامد نقطه ذوب ۳۸۸٫۳۶ K (۲۳۹٫۳۸ °F) نقطه جوش ۷۱۷٫۸۷ K (۸۳۲٫۵ °F) حجم مولی ۱۵٫۵۳ ש»۱۰-۶ ««متر مکعب بر مول گرمای تبخیر اطلاعات موجود نیست گرمای هم جوشی ۱٫۷۱۷۵ kJ/mol فشار بخار ۲٫۶۵ E-۲۰ Pa at ۳۸۸ K
سرعت صوت __ m/s at ۲۹۳٫۱۵ K متفرقه الکترونگاتیویته ۲٫۵۸ «درجه پائولینگ« ظرفیت گرمایی ویژه ۷۱۰ J/kgK) ) رسانائی الکتریکی ۵٫۰ E-۲۲ ۱۰۶/m اهم رسانائی گرمایی ۰٫۲۶۹ W/«mK) ۱st پتانسیل یونیزاسیون ۹۹۹٫۶ kJ/mol ۲nd پتانسیل یونیزاسیون ۲۲۵۲ kJ/mol ۳rd پتانسیل یون��زاسیون ۳۳۵۷ kJ/mol ۴th پتانسیل یونیزاسیون ۴۵۵۶ kJ/mol ۵th پتانسیل یونیزاسیون ۷۰۰۴٫۳ kJ/mol ۶th پتانسیل یونیزاسیون ۸۴۹۵٫۸ kJ/mol پایدارترین ایزوتوپها ایزو NA نیمه عمر DM DE MeV DP ۳۲S ۹۵٫۰۲٪ S با۱۶نوترون پایدار است
۳۳S ۰٫۷۵٪ Sبا۱۷ نوترون پایدار است ۳۴S ۴٫۲۱٪ S با۱۸نوترون پایدار است ۳۵S {syn.} ۸۷٫۳۲ d β- ۰٫۱۶۷ ۳۵Cl ۳۶S ۰٫۰۲٪ S با۲۰ نوترون پایدار است.

این نافلز به رنگ زرد کمرنگ می باشد که بسیار سبک و نرم است. این عنصر به هنگام ترکیب با هیدروژن بوی مشخصی دارد که مشابه بوی تخم مرغ فاسد شده می‌باشد. گوگرد با شعله آبی رنگ می سوزد و بوی عجیبی از خود ساتع میکند. گوگرد در آب حل شدنی نیست ولی در دی سولفید کربن حل میشود. حالتهای معمول اکسیداسیون این عنصر -۲و+۲و+۴ و +۶ می باشد. گوگرد در تمام حالتهای مایع جامد و گاز شکلهای چند گانه دارد که ارتباط بین آنها هنوز کاملا درک نشده ‌است. گوگرد کریستالی به صورت حلقه گوگردی S۸ نشان داده می شود. نیترید گوگرد پولیمری خواص فلزی دارد و این در حالی است که هیچ گونه اتم فلزی در خود ندارد. این عنصر همچنین خواص نوری و الکتریکی غیر معمولی نیز دارد . گوگرد غیر‌متبلور یا پلاستیک با عمل سرد کردن سریع کریستال گوگرد حاصل می شود. مطالعات در زمینه اشعه ایکس نشان می دهد که گونه غیر متبلور و بی نظم ممکن است که ۸ اتم در هر ساختار پیچشی ستاره مانند داشته باشد. گوگرد می تواند به دو حالت کریستالی بدست آید Orthorhombic octahedral یا بلور مونو کلینیک که اولی در دماهای معمولی پایدارتر می باشد کاربردها گوگرد یکی از اجزای باروت می‎باشد. همچنین گوگرد برای جوشکاری لاستیک به کار می‎رود. گوگرد به عنوان ماده از بین برنده قارچ و همچنین ضدعفونی کننده و کود به کار می‎رود گوگرد برای تهیه اسید سولفوریک مورد استفاده قرار می‎گیرد. گوگرد همچنین برای ساختن چندین نوع کاغذ ، ماده سفیدکننده و به عنوان عایق الکتریکی به کار می‎رود. گوگرد عنصری است که برای زندگی لازم است. ترکیبات گوگرد بسیار سمی است ، برای مثال مقدار کمی سولفید هیدروژن می‎تواند متابولیز بدن را دگرگون کند اما مقادیر بیشتر آن می‎تواند بسرعت باعث مرگ از راه فلج تنفسی شود . سولفید هیدروژن با سرعت حس بویایی را از بین می‎برد. دی‏اکسید گوگرد آلوده‎کننده مهم جوی می‎باشد این عنصر برای استفاده‌های صنعتی مانند تولید ) _۴SO_۲H (اسید سولفوریک برای باطریها تولید باروت و حرارت دادن لاستیک تولید می شود. گوگرد در فرایند تولید کودهای فسفاتی به عنوان ماده ضد قارچ عمل می کند. سولفاتها در کاغذهای شستشو و خشکبار نیز کاربرد دارند. همچنین گوگرد در ساخت کبریت و آتش بازی نیز بکار گرفته می شود. تیوسولفات آمونیوم یا سدیم به عنوان عامل ثابت کننده در عکاسی کاربرد دارد. سولفات منیزیم می‌تواند به عنوان ماده ضد خشکی و ملین که یک مکمل منیزیم گیاهی است به کار گرفته شود. منابع گوگرد در سنگ‎های آسمانی ، در مجاورت چشمه‎های جوشان و همچنین آتش‎فشانها یافت می‎شود. گوگرد همچنین در بسیاری از مواد معدنی از جمله سرب معدنی ، سولفید آهن و همچنین سولفات باریم طبیعی یافت می‎شود. گوگرد همچنین در نفت خام و گازهای طبیعی وجود دارد. مرحله فرشْ ممکن است برای به دست آوردن گوگرد تجاری مورد استفاده قرار بگیرد. در این مرحله آب گرم با فشار وارد چاههای پرنمک می‎شود ( به منظور ذوب کردن گوگرد ) آنگاه آب به سطح زمین آورده می‎شود .

نقش بیولوژیکی اسید آمینوها Cysteine, Methionine, Homocysteine و Taurine و همچنین برخی از آنزیمها حاوی گوگرد می باشند که در واقع گوگرد را به یک عنصر حیاتی برای سلولهای زنده تبدیل کرده‌اند. ترکیبات دیسولفیدی مابین polypeptidها در ساختار پروتئینی بسیار مهم می باشند. برخی از گونه‌های باکتری از سولفید هیدروژن بجای آب در فرایند فتوسنتز خود استفاده می کنند. گوگرد توسط گیاهان بصورت ین سولفات از خاک جذب می شود. گوگرد غیر آلی یک قسمت از کلاسترهای آهن- گوگرد را تشکیل می‌دهد ، و گوگرد لیگاند اتصال دهنده درCuA می‌باشد. تاریخچه گوگرد که لاتین آن Sulpur می باشد از زمانهای باستان شناخته شده بود. این عنصر با نام Brimstone در افسار پنجگانه کتاب مقدس آمده‌است. هومر نیز گوگرد حشره کش را در قرن ۹ قبل از میلاد ذکر کرده بود. در سال ۴۲۴ قبل از میلاد قبیله Bootier دیوارهای یک شهر را با سوزاندن مخلوطی از ذغال و گوگرد سوزانیده و خراب کردند. زمانی نیز در قرن ۱۲ در چین باروت که مخلوطی از نیترات پتاسیومKNO ۳ کربن و گوگرد بود کشف شد. کیمیاگران اولیه برای گوگرد نماد مثلثی که در بالای یک خط قرار داشت در نظر گرفته بودند. این کیمیا گران از روی تجربه می دانستند که عنصر جیوه میتواند با گوگرد ترکیب شود . در اواخر دهه ۱۷۷۰ Antoine Lavoaisier توانست مجامع علمی را متقاعد کند که گوگرد یک عنصر است نه یک ترکیب. پیدایش گوگرد به صورت طبیعی در مقادیر زیاد به صورت ترکیبی با دیگر عناصر به صورت سولفید ( مانند ( pyrite و سولفات ( مانند Gypsum ) یافت می شود و به صورت آزاد نزدیک چشمه‌های آب گرم و مناطق آتش فشانی و معادنی نظیر Cinnabar Galena و Sphalerite بدست می‌آید. این عنصر در مقادیر کم نیز از ذغال سنگ و نفت که در هنگام سوختن دی اکسید گوگرد تولید می‌کنند بدست می‌آید. استانداردهای سوختی بصورت فزاینده‌ای به گوگرد برای استخراج سوختهای فسیلی نیاز دارند. چرا که دی اکسید گوگرد با قطرات آب ترکیب شده و باعث بوجود آمد باران اسیدی می شود. این گوگرد استخراج شده بعد از پالایش یکی از بیشترین ذخایر تولید گوگرد را به خود اختصاص می دهد. این گوگرد در ساحل US Gulf با پمپاژ آب داغ به ذخایر گوگردی باعث ذوب شدن گوگرد می شود.

خواص فیزیکی گوگرد عبارت است از:

§ رنگ : زرد

§ حالت: جامد

§ سختی: شکننده

§ نقطهه ذوب: ۱۱۹ درجه

§ نقطه جوش:۴۴۵

§ رسانایی: ندارد

§ انحلال پذیری : ندارد

آسیاب گلوله ای (Ball mill)

شهرام علی پورآزادی — Thu, 23 Jul 2009 09:49:50 GMT

اساس کار این نوع آسیاب این است که مواد جهت نرم شدن از میان محفظه ای استوانه ای که حول محور افقی خود حرکت دورانی انجام می دهد و حاوی مقداری مواد آسیاب کنندهgrinding media" " است می گذرند. نام گذاری این آسیاب ها بر اساس نسبت طول به قطر صورت می گیرد که چنانچه این نسبت در حدود 3-6 باشد" Tube mill" و اگر کمتر از این مقدار باشد به آن "Ball mill" ( آسیاب گلوله ای) می گویند. شرح مختصری از نحوه عملیات : مواد خام پس از خرد شدن اولیه توسط مکانیزم های گوناگون و با دانه بندی و رطوبت مناسب آماده ورود به آسیاب می شوند. در آسیاب مواد آسیاب کننده که همان گلوله ها هستند و در حدود 25%-30%حجم آسیاب را اشغال کرده اند سبب خرد شدن مواد می شوند.سطح داخلی آسیاب جهت جلوگیری از ساییده شدن به وسیله زره های ضد سایش "Liner" پوشانده شده است. کار نرم شدن مواد ممکن است در طی یک یا چند مرحله انجام گیرد. به عبارت دیگر آسیاب ممکن است چند خانه ای بوده و یا به دو یا سه خانه تقسیم شده باشد. انتخاب گلوله ها از نقطه نظر جنس ابعاد وشکل بستگی به نوع آسیاب ابعاد خوراک قابلیت نرم شدن و دانه بندی مورد نیاز دارد. گلوله ها می توانند برحسب نیاز از آلیاژهای مختلفی ساخته شده باشند: 1.فولاد بادر صد بالای کربن و منگنز و شامل عناصری چون کروم٬ نیکل و مولیبدنیم با سختی65- 60 برحسب Rockwell C . از نوع پر کاربرد محسوب می شود. 2.آلیاژ نیکل چدن که رواج بیشتری دارد. 3.فولاد زنگ نزن که برای مواردی چون مقاومت در برابر اسید و میدان مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرد. دوران آسیاب باعث می شود تا محتویات آن که مخلوطی از گلوله ها و مواد است تحت تاثیر اصطکاک سطح و نیروی گریز از مرکز تا ارتفاع معینی بالا رفته (تقریبا مسیر سهموی شکل) و از آنجا سقوط کنند. مواد بر اثر ضربه و اصطکاک بین گلوله ها و زره ها پودر می شوند که در نهایت مواد پودر شده از انتهای آسیاب به صورت مکانیکی ( توسط الواتور) و یا به همراه جریان گاز خارج می شوند. در آسیاب گلوله ای دو خانه ای Double Rotator" "در خانه اول خرد شدن بیشتر بر اثر ضربه Impact صورت می پذیرد. زره های این قسمت به گونه ای طراحی و نصب می شوند که بتوانند به صورت بالابر"Lifting Liner" عمل نمایند. این خانه با مخلوطی از گلوله های فولادی به قطر 50-100mm شارژ می شود و سختی گلوله ها بین 50-60 RC می باشد. در این آسیاب مواد پس از عبور از طریق صفحات سوراخ دار عرضی وارد خانه دوم می شوند. در خانه دوم نرم شدن عمدتا بر اثر سایش گلوله ها بر روی یکدیگر و بر روی زره ها انجام می شود"Rubbing Action" . این خانه با گلوله هایی به قطر 30-50mm شارژ می شود. جریان گاز داغ در داخل آسیاب علاوه بر پیش بردن مواد در طول آن باعث خشک شدن مواد می شود و از چسبیدن آنها به زره ها جلوگیری می کند. در ضمن دانه هایی که هنوز به مقدار کافی خرد نشده اند از انتهای آسیاب خارج شده و دوباره به ابتدای آسیاب وارد می شوند. سرعت آسیاب سیمان : معمولا سرعت آنها بین 4تا 20 دور بر دقیقه است و این سرعت بستگی به قطر آسیاب دارد و طبق رابطه زیر هر چه قطر بزرگ تر باشد سرعت کمتر است. سرعت بحرانی بر این مبنا طراحی شده است که در صورت تجاوز از این سرعت دیگر سقوط گلوله ها رخ نخواهد داد و آنها به دیواره آسیاب چسبیده و صرفا دوران می کنند. اصولا آسیاب ها در محدوده 65% تا 75% سرعت بحرانی خود کار می کنند.(برای موادی چون برنز و آلومینیم در نزدیکی سرعت بحرانی) نقطه شکست یا زاویه شکست (نقطه ای که گوی ها از محیط آسیاب سقوط می کنند) از جمله پارامترهایی است برای طراحی آسیاب مهم بوده و به عواملی نظیر :سرعت دوران ٬مقدار مواد و مقدار گلوله ها بستگی دارد.برای آسیاب های تر اصولا زاویه شکست کمتری نیاز است در صورتی که برای آسیاب های خشک زاویه شکست بیشتر و در عین حال مدت زمان طولانی تری برای خرد شدن مواد لازم است.(50-60 درجه).

نقش مواد جدید در سبک سازی خودررو ها

هومن باغبان — Sat, 29 Aug 2009 00:15:42 GMT

نقش مواد جديد در سبك سازي خودروها (بررسي مقايسه اي)

مواد اولية مورد نياز براي هر صنعت، نقش مهمي در كيفيت، قيمت و قابليتهاي محصول توليد شدة آن صنعت دارد. اگر بتوان از موادي با كيفيت بهتر، قيمت كمتر و كارايي بيشتر در ساخت قطعات خودرو استفاده كرد، خودروهاي آينده علاوه بر آلودگي كمتر، از قيمت مناسب و قابليتهاي بيشتر برخوردار خواهند بود. مهندس رحماني، مدير بخش تحقيقات مواد شركت ساپكو، در گفتگو با شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، به بررسي اين موضوع پرداخته و گزينههاي مختلف جايگزين مواد مصرفي در خودرو را با يكديگر مقايسه نموده است

بيشتر از پنجاه درصد هزينه توليد هر محصولي را مواد مصرفي تشكيل ميدهد. اين رقم در صنعت خودرو به هفتاد درصد نيز ميرسد. با توجه به نقش بسيار زياد مواد مصرفي در هزينه يك خودرو، هر گونه برنامهريزي در طراحي محصولات جديد، بهينهسازي كيفيت، كاهش وزن و كاهش قيمت بدون توجه به مواد مصرفي، ناقص و بلكه ناممكن ميباشد.

امروزه تعداد مواد مهندسي كه در صنايع مختلف استفاده ميشود به بيشتر از 100 هزار نوع رسيده است. مواد مهندسي را به طور كلي به چهار گروه فلزي، پليمري، سراميكي و كامپوزيتي ميتوان تقسيم نمود.

در صنعت خودرو، مواد فلزي همچنان بيشترين درصد وزني را دارد. در طي سالهاي اخير توجه زيادي به استفاده از مواد پليمري در ساخت قطعات معطوف شده است. مصرف مواد كامپوزيتي در حال توسعه بوده و در ساخت بعضي از قطعات كاربرد تجاري يافته است. پيشبيني ميشود مصرف مواد سراميكي نيز در آينده رشد مناسبي داشته باشد.

مواد فلزي مصرفي در خودروهايي كه هم اكنون توليد ميشوند (شامل فولاد، چدن، آلومينيم و ساير فلزات غير آهني) به بيشتر از 75 درصد ميرسد. مصرف مواد پليمري كه در سالهاي اخير توسعه زيادي داشته است، از ميزان مصرف 7 درصد در دهه 1970 ميلادي به بيشتر از 15 درصد در طي سالهاي اخير رسيده است كه اين افزايش به توسعة كاربرد پليمرهاي مهندسي( پلاستيكها) به عنوان جايگزين مواد فلزي مربوط ميگردد. با توجه به مطالب فوق بيشتر از 90 درصد مواد مصرفي در صنعت خودرو از مواد فلزي و پليمري تشكيل ميشود.

سبك سازي خودروها

يكي از اهداف محوري در صنعت خودرو كاهش مصرف سوخت ميباشد. در خودروهايي كه طي سالهاي اخير توليد شدهاند. ميزان مصرف سوخت با معيار "مسافت طي شده به مايل به ازاي هر گالن سوختن مصرفي (MPG)" برابر 27 (در 100 كيلومتر حدود 8.5 ليتر) بوده و در خودروهاي توليد سال 2002 اين عدد به حدود 40 MPG (در 100 كيلومتر حدود 6 ليتر بنزين) ارتقاء يافته است .

در سال 1993 ميلادي كميتهاي با مشاركت دولت فدرال آمريكا و سه كمپاني بزرگ خودروسازي كرايسلر، فورد و جنرال موتورز، تحت عنوان PNGV (همكاري براي نسل جديد وسائل نقليه) تشكيل گرديد تا برنامهاي را براي سال 2000 به بعد جهت توليد خودروهايي، با MPG 80 ( در 100 كيلومتر حدود 3 ليتر بنزين) ارائه نمايند. در اروپا و ژاپن نيز تشكلهايي جهت بهبود راندمان مصرف سوخت خودروها و دستيابي به اهدافي كه توسط كميتةPNGV تعيين شده است، در حال كار ميباشند.

در PNGV برنامههاي مختلفي مورد بحث و بررسي قرار گرفته و پروژههاي متنوعي در حال اجرا ميباشد. محورهاي تعيين شده در پروژههاي در دست اجرا عبارتند از: تغيير نوع سوخت، بهبود راندمان حرارتي، توليد خودروهاي هيبريدي (دوزيست)، بازيابي انرژي ناشي از ترمز و سبكسازي.

يكي از برنامههاي اصلي و كليدي درPNGV جهت دسترسي به ميزان مصرف سوخت هدفگذاري شده (3 ليتر در 100 كيلومتر)، استفاده و توسعه كاربرد مواد سبك وزن و بحث سبكسازي خودروها ميباشد. براي دسترسي به خودروهايي با 80 MPG، علاوه بر فعاليتهايي كه در بهينهسازي موتور و طراحي و همچنين كاهش اتلاف انرژي اعلام ميشود، وزن كل خودرو نيز بايستي حدوداً 40 درصد كاهش يابد تا دسترسي به هدف تعيين شده امكانپذير گردد.

مقايسة مواد جايگزين فولاد

براي دسترسي به هدف فوق مواد مختلفي به عنوان جايگزين فولاد مطرح ميباشند كه عبارتند از:

آلياژهاي آلومينيوم، كامپوزيت پايهپليمري با الياف شيشه (GFRP)، كامپوزيت پايهپليمري با الياف كربن (CFRP)، آلياژهاي منيزيم و آلياژهاي تيتانيم و فولادهاي استحكام بالا (ULSAB).

يكي از موانع اصلي در انتخاب مواد جايگزين، برآورده ساختن نيازمندي و قيمت تمامشده خودرو در اين پروژه ميباشد. مواد جايگزين موجب افزايش قيمت تمامشده خودرو گردد. از بين موارد فوق، فولاد استحكام بالا كه توسط موسسة آهن و فولاد آمريكا (AISI) و شركتهاي توليد كننده فولاد معرفي شده است, ميتواند حدود 25 درصد كاهش وزن را به همراه كاهش قيمت ارائه نمايد.

استفاده از ورقها و مقاطع آلومينيومي نيز، كاهش وزن مطلوب را برآورده ساخته و ليكن به ميزان كمي موجب افزايش قيمت ميشود كه اين افزايش قيمت ناشي از قيمت بالاي مواد اوليه به دليل فرايندهاي توليد موجود ميباشد.

استفاده از كامپوزيت پايه پليمري با الياف شيشه(GFRP) به جاي فولاد نيز حدوداً 30 درصد كاهش وزن را ايجاد مينمايد؛ وليكن داراي مشكلات ديگري از قبيل ايمني، پايداري توليد و بازيافت ميباشد. استفاده از كامپوزيت پايه پليمري با الياف كربن(CFRP) موجب كاهش وزني فراتر از آنچه كه در پروژه تعيين شده است ميگردد؛ وليكن يكي از موانع اصلي و عمده در اعمال اين جايگزين، قيمت تمام شده بسيار بالاتر آن در مقايسه با ساير مواد ميباشد.

با توجه به مطالعات و بررسيهاي اعلام شده توسط PNGV، استفاده از ورقها و مقاطع آلومينيومي به جاي فولاد براي توليد خودروها در حداقل يك دهه آينده مورد توجه قرار گرفته است. علت اين انتخاب در مقايسه با ساير گزينهها عبارتند از: امكان دسترسي به كاهش وزن تعيين شده، امكان دسترسي به قيمت پايين از طريق كاهش قيمت مواد اوليه، وجود اطلاعات جامعي از طراحي و ساخت قطعه از ورقهاي آلومينيومي، وجود شركتهاي زيادي جهت تامين مواد اوليه و مواد نيمهساخته، امكان استفاده از تجهيزات برشكاري موجود براي فولاد جهت توليد قطعات آلومينيومي بدون نياز به اعمال تغييرات و اصلاحات، امكان بازيافت با درصد بالا و قيمت بالاي مواد بازيافتي در مقايسه با ساير مواد.

جايگزين بعدي مورد نظر، كامپوزيت پايه پليمري با الياف كربن (CFRP) ميباشد. اين ماده هنگامي ميتواند به عنوان رقيب آلومينيوم مطرح شود كه قيمت توليد الياف كربن از بيشتر از 8 دلار در پوند به كمتر از 3 دلار در پوند تقليل يابد. با توجه به مطالعات و تحقيقاتي كه در حال انجام ميباشد. اين احتمال وجود دارد كه در طي 5 الي 10 سال آينده اين جايگزيني قابل اجرا گردد.

كاربرد مدل هاي عددي براي پيش بيني هواشناسي

نسرين — Thu, 26 Feb 2009 14:52:10 GMT

مدل عددي پيش بيني هواشناسي به مديريت بلاياي طبيعي ايجاد سيستم هاي پيش اگاهي وهشدار پديده هاي مخاطره اميز كمك مي كند

پيش بيني وضعيت هوا با استفاده از مدل هاي عددي در كشور به مدت يك سال و در اصفهان به مدت سه ماه در حال انجام است اين مدل عددي پارامترهاي مختلفي همچون ميزان بارش .دما.ورطوبت هوا را پيش بيني مي كند پيش از اين پيش بيني هوا به صورت تجربي و بر اساس نقشه هاي تهيه شده و مراكز پرفشاروكم فشار صورت مي گرفت كه هم اكنون با مدل عددي با پيروي از حركت هاي قانونمند جو پيش بيني ها انجام مي شود با توجه به اينكه در شرايط خاص وناپايدار جو در خروجي مدل هاي عددي خطا داريم براي به حداقل رساندن اين مشكلات با استفاده از الگوريتم هاي خاص به عنوان فيلتر مي توان خروجي مدل ها را بهينه كرد در اين روش از شبكه عصبي مصنوعي و منطق فازي استفاده مي شود

معرفی گرايشهای مختلف مهندسی مواد

A.Saboori — Sat, 18 Apr 2009 18:26:03 GMT

معرفی گرایشهای مختلف مهندسي مواد يكي از رشته هاي مهندسي است كه به درستي لقب مادر رشته هاي مهندسي را به خود اختصاص داده است. اين رشته به عنوان يك رشته مستقل، قدمتي حدود هفتاد ساله دارد. در ايران نيز از حدود 40 سال قبل اين رشته در دانشگاه‌هاي كشور تدريس مي‌شود. به جرات مي‌توان گفت كه اكثريت قريب به اتفاق مصنوعات بشري كه در اطراف مي‌بينيم. حاصل تلاش مهندسين مواد است. اگر به اتومبيل، قطار و هواپيما توجه كنيم، قسمت‌هاي اصلي آن مثل بدنه، شيشه و موتور از مواد تشكيل شده است. در ساختمان‌ها تمام قطعات فلزي بكار رفته در اسكلت ساختمان، تمام مواد اوليه سيم كشي، مواد بكار رفته در لوله كشي‌هاي آب، شوفاژ، گاز، وسايل و لوازم خانگي و... تماماً به مهندس مواد مربوط مي‌شود. در حال حاضر رشته مهندسي مواد در سطح دانشگاه‌هاي ايران در مقطع كارشناسي در سه گرايش دانشجو مي‌پذيرد كه عبارتند از: متالورژي استخراجي، متالورژي صنعتي و سراميك. گرايش متالورژي استخراجي گرايش متالورژي استخراجي يكي از زيرمجموعه هاي رشته مهندسي مواد است. كشور ايران جزء معدود كشورهاي جهان بشمار مي رود كه داراي معادن متنوع و غني از فلزات است. با وجود اين مزيت نسبي، متأسفانه هنوز ما نتوانسته ايم به جايگاه واقعي خود در توليد فلزات در جهان برسيم. در ايران در حال حاضر فقط فلزاتي نظير آهن، مس، سرب، روي و آلومينيوم بصورت انبوه توليد مي شود. هنوز ما وارد كننده فلزاتي نظير تيتانيم، منيزيم، كبالت و ... هستيم. حتي بايد اشاره كرد كه بحث روز ايران در رابطه با غني سازي اورانيم، با وجود معادن حاوي اورانيم اخيراً مورد توجه قرار گرفته، كه يك بحث كاملاً متالورژيكي است. در حقيقت بايد از متخصصين امر استخراج فلزات بعنوان متوليان توليد فلز اورانيم نام برد. بنابراين دير يا زود ايران بايد توليد ديگر فلزات مهم صنعتي و استراتژيك را آغاز كند. اين مسئله جز با كمك نيروهاي متخصص امكان پذير نيست. در اين رشته به هيچ وجه در مورد معدن كاري و استخراج معادن بحث نمي شود. اين جزء مواردي است كه به فارغ التحصيلان رشته مهندسي معدن مربوط مي شود. بلكه كار فارغ التحصيلان اين رشته هنگامي آغاز شده كه سنگ معدن حاوي فلز در محل كارخانه تحويل گرفته مي شود. در اين گرايش دانشجويان، اصول و مباني علمي استخراج فلزات را آموزش مي بينند. در كنار آموزش فناوريهاي متداول توليد فلزات، روشهاي نوين توليد فلزات نيز تدريس مي شود. از ديگر زمينه هايي كه در اين گرايش آموزش داده مي شود ميتوان به خوردگي و از بين رفتن فلزات و روشهاي جلوگيري از آن و روشهاي پوشش دهي فلزات اشاره كرد. گفتني است كه در حال حاضر 33% از درآمد ناخالص ملي كشور آمريكا بواسطه مسئله خوردگي انواع سازه ها، اتومبيلها، صنايع و .... تلف مي شود. اين نشان دهنده اهميت علم خوردگي فلزات است. همچنين با عمليات خاص ميتوان در سطح فلزات، پوششهاي خاصي ايجاد كرد كه خصوصيات سطحي فلزات را بطور چشمگيري بهبود داد. بعنوان مثال ميتوان با ايجاد پوششهاي خاص سختي سطح فلزات را تا پانزده برابر افزايش داد. يا با ايجاد پوششهاي مناسب در سطح فلزي مثل آهن، آنها را در محيطهاي خورنده اي مثل اسيد سولفوريك به راحتي بكار برد. دانشجويان جزء مواردي كه در اين رشته با آن آشنا مي شوند خوردگي و روشهاي جلوگيري از آن و علم پوشش دهي فلزات است. زمينه هاي اشتغال: دانش آموختگان اين گرايش علاوه بر كار در كارخانجات توليد فلزات نظير توليد فولاد و ذوب آهن، مس، آلومينيوم، سرب و روي و ... مي توانند در مراكز تحقيقاتي در ارتباط با توليد فلزات مشغول به كار شوند. همچنين در صنايعي مثل نفت و پتروشيمي در ارتباط با مسائل بسيار مهم و حساس خوردگي فعاليت كنند. زمينه هاي ادامه تحصيل: دانشجويان پس از اخذ مدرك كارشناسي مي توانند اين رشته را در ايران در سطوح كارشناسي ارشد و دكتري ادامه دهند. دانشگاه علم و صنعت ايران تاكنون بيش از ده دوره فارغ التحصيل دوره دكتري در اين گرايش داشته است و هم اكنون فارغ التحصيلان آن در دانشگاههاي معتبر ايران و مراكز صنعتي و تحقيقاتي مشغول به كار هستند. براي آن دسته از فارغ التحصيلان كارشناسي نيز كه قصد ادامه تحصيل در خارج از كشور را دارند، با توجه به سابقه خوبي كه دانشجويان ايراني در خارج از كشور داشته اند، دانشگاههاي خارجي به خوبي پذيراي فارغ التحصيلان اين گرايش هستند. گرايش متالورژي صنعتي رشته متالورژي صنعتي يكي از زير مجموعه‌هاي رشته مهندسي مواد است. در مهندسي مواد شناخت ساختار مواد و خواص آن و شناخت ارتباط بين اين ساختار و خواص در جهت افزايش زمينه‌هاي كاربردي و طراحي مواد نو و تركيبات جديد از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. با توجه به نام و محتوي اين رشته ملاحظه مي‌شود كه در اين رشته از علم شناخت فلزات و آلياژها در جهت كاربردهاي صنعتي استفاده مي‌شود. علم متالورژي كه يكي از شاخه‌هاي علم مواد مي‌باشد در زمينه طراحي و توليد آلياژهاي صنعتي كاربرد دارد. كليه قطعات مكانيكي كه در صنايع مختلف بكار مي‌رود از فلزات و آلياژهاي گوناگوني ساخته شده اند. انواع فولادها و چدن‌هاي آلياژي، آلومينيم و آلياژهاي آن، مس، منيزيم، روي و ساير فلزات به‌طور وسيع در ساخت انواع قطعات صنعتي مورد مصرف قرار مي‌گيرند. اين قطعات در صنايع مختلف به‌خصوص صنايع خودروسازي، هوا- فضا، هواپيماسازي، پتروشيمي، صنعت نفت و گاز، ساختمان، سازه‌هاي فضايي، حمل‌ونقل، صنايع نظامي به‌كار مي‌روند. زمينه‌هاي كاربردي جديد: رشته متالورژي صنعتي علاوه بر كاربردهاي متداول كه در صنايع گوناگون دارد در جهت طراحي و توليد مواد پيشرفته به‌سرعت در جهان در حال توسعه مي‌باشد. مواد مغناطيسي نو با خواص برتر، استفاده از مواد مركب (كامپوزيت) پايه فلزي‌، ساخت مواد پيشرفته از طريق تركيبات بين‌فلزي، ‌استفاده از آلياژهايي كه مي‌توانند جايگزين اعضاي بدن انسان شوند، ايجاد آلياژهاي سبك جهت توليد قطعات حساس، ‌طراحي و توليد آلياژهايي كه در دماهاي بالا به‌كار مي‌روند،‌ طراحي آلياژهايي كه در شرايط ويژه و سخت كاربرد دارند مثال‌هايي از كاربرد رشته متالورژي صنعتي در توليد مواد پيشرفته مي‌باشد. در سال‌هاي اخير رشته‌هايي مانند مواد زيستي و نانوتكنولورژي مورد توجه بسياري از محافل علمي، تحقيقاتي و صنعتي جهان قرار گرفته است كه رشته متالورژي صنعتي مي‌تواند نقش اساسي در جهت توسعه اين‌گونه مواد پيشرفته ايفا نمايد. دراين راستا در ايران و به‌خصوص دانشگاه علم و صنعت ايران در سال‌هاي اخير تحقيقات علمي گسترده‌اي صورت گرفته است و دانشكده مهندسي مواد و متالورژي به عنوان قطب علمي مواد پيشرفته كشور شناخته شده است. پژوهش و تحقيقاتي كه در اين رشته و با همكاري با ساير مراكز علمي جهان صورت مي‌گيرد در قالب مقالات علمي در معتبرترين مجلات جهان به‌چاپ مي‌‌رسد. زمينه‌هاي اشتغال و ارتباط با ساير رشته‌ها: به‌دليل كاربرد وسيع مواد و به‌خصوص فلزات در ساخت كليه قطعات صنعتي مي‌توان به زمينه اشتغال دانش‌آموختگان اين رشته در صنايع گوناگون پي‌برد. در بخش دولتي شركت‌ها و كارخانجات بزرگ نظير توليد فولاد، ذوب‌آهن، صنايع خودروسازي،‌ صنايع هوا- فضا، صنايع نظامي و صنعت نفت،‌پتروشيمي و ... و در بخش خصوصي اكثر كارخانجات توليد قطعات صنعتي به‌خصوص در صنايع خودروسازي، ساختمان‌سازي،‌ معادن ‌و صنعت سيمان مي‌تواند زمينه‌هاي جذب دانش‌آموختگان رشته متالورژي صنعتي را فراهم سازد. اين رشته‌ ماهيتاً‌ ارتباط نزديكي با دو رشته مهندسي مكانيك و مهندسي صنايع دارد واكثر پروژه‌هاي صنعتي به‌صورت كارگروهي و تيمي به انجام مي‌رسد. زمينه‌هاي ادامه تحصيل در ايران و جهان: دانش‌آموزاني كه علاقه‌مند به درك عميق پديده‌ها و رفتار مواد مختلف و يافتن كاربردهاي نوين و طراحي مواد جديد متناسب با نيازهاي روزافزون بشري مي‌باشند و همچنين علاوه‌بر داشتن علايق مهندسي،‌ خود را به علوم نيز نزديك حس مي‌كنند مي‌توانند در اين رشته موفق باشند. گرايش سراميك رشته سراميك يكي از زير مجموعه‌هاي رشته مهندسي مواد است. وظيفه اصلي يك مهندس مواد در ابتدا شناخت ساختمان مواد و خواص آن و شناخت ارتباط بين اين ساختار و خواص است و در مواردي ديگر با توجه به نياز كاربردي كه وجود دارد مواد جديد و تركيبات جديد را طراحي نمايد. اما رشته سراميك به عنوان يك زير شاخه رشته مواد چيست؟ در ابتدا با شنيدن نام سراميك هر انساني به ياد ظروف سفالين مي‌افتد و بسياري فكر مي‌كنند كه رشته مهندسي سراميك يك رشته هنري است و گروهي ديگر اين تصور را دارند كه اين رشته محدود به ساخت محصولاتي چون ظروف سفالين، كاشي يا چيني مي‌باشد. اما نكته قابل توجه در رابطه با اين شاخه از علم مواد اين است كه با شناخت و ورود دست‌آوردهاي آن به دنياي صنعت يك مرحله جديد و يك تحول بزرگ پديد آمد. اين شاخه كه بسيار هم جوان است ‌سبب شد تا تحول بزرگي درصنايع فضا، الكترونيك، اپتيك، پزشكي و بسياري از علوم ديگر پديد آيد. بطور كلي اگر تعريفي از سراميك به شكل ساده و ابتدايي بدهيم بايد بگوييم كه مواد سراميك عبارتند از مواد معدني غيرفلزي. كافي است كه به اطراف خود نگاه كنيد، هر آنچه كه جزء مواد آلي (مانند پلاستيك، چوب و لاستيك)و فلزي نباشد سراميك است. پس مي‌بينيم كه در دنياي كنوني سراميك‌ها ما را محاصره نموده‌اند. شيشه‌ها از جمله شيشه‌هاي ساختماني، اپتيك، فيلترهاي بسيار دقيق اپتيكي، مصالح ساختماني از جمله سيمان، كاشي،‌ چيني بهداشتي، نسوزها و كلاهك‌ها و پوشش‌ بيروني موشك‌هاي فضاپيما و قطعات اصلي كامپيوتر‌ها، اجزاي دروني قطعات الكترونيك از جمله Ic ها، خازن‌ها،‌ مقاومت‌ها،‌ ايمپلانت‌ها و بسياري از قطعاتي كه جايگزين اعضاي بدن انسان مي‌شود، فروالكتريك‌ها، فري مغناطيس‌ها و فوق‌هادي‌ها و بسياري كاربردها و مواد ديگر كه همه و همه مديون شناخت و بوجود آمدن رشته سراميك است. در سال‌هاي اخير رشته‌هايي مانند مواد زيستي و نانوتكنولوژي مورد توجه بسياري از محافل علمي، تحقيقاتي و صنعتي جهان قرار گرفته است كه رشته سراميك با دوشاخه بايو سراميك‌ها و نانو سراميك‌ها در اين رشته‌ها مطرح مي‌باشد. به طوركلي سراميك‌ها به دو دسته سنتي و مدرن تقسيم مي‌شوند. در ايران به شكل عمده صنعت سراميك متمركز بر توليد سراميك‌هاي سنتي است كه شامل صنايع شيشه،‌ چيني،‌ كاشي،‌سيمان،‌ نسوز و ... بوده است. امكان ادامه تحصيل در اين رشته تا مقطع دكترا درداخل كشور وجود دارد، وضعيت ادامه تحصيل در دانشگاه‌هاي خارج از كشور نيز در اين رشته بسيار مطلوب مي‌باشد و اين رشته بسيار مورد توجه جوامع صنعتي و دانشگاهي جهان است. از ديدگاه وضعيت بازار كار،‌ با توجه به رشد قابل توجهي كه اين صنعت در ايران داشته و دارد، بازار كار مناسبي را مي‌توان براي آن متصور شد. هر چند با ظرفيت قابل ملاحظه‌اي كه سالانه در اين رشته جذب دانشگاه‌ها مي‌شوند تا حدودي از قطعيت اين سخن كاسته مي‌شود. نزديكي اين شاخه از مهندسي با رشته‌هاي فيزيك و شيمي بيش از تمامي رشته‌هاست و بسته به شاخه‌هاي خاص به هر يك از دو رشته فيزيك و شيمي كاربردي نزديك مي‌شود. دانش‌آموزاني كه علاقمند به درك عميق‌تر علل پديده‌هاي رفتاري مواد مختلف و يافتن كاربردهاي نوين و طراحي مواد جديد متناسب با نيازهاي روزافزون بشري مي‌باشند و به طور كلي علاوه بر داشتن علايق مهندسي خود را به علوم نيز نزديك حس مي‌كنند، مي‌توانند در اين رشته موفق باشند. درهرحال كشور ما داراي خلاء هاي بسياري براي محصولات و شاخه‌هاي جديد و نوين سراميكي است.همگام با توسعه همه جانبه كشورنياز فراواني به مهندسان و دانشمندان تحصيل كرده در اين رشته وجود خواهد داشت و هر فرد متخصص با دارا بودن جديت، اعتماد به نفس و پشتكار مي‌تواند بازار كاري مناسبي براي خود پديد آورد.

نمودار فازی آهن-کربن

هومن باغبان — Fri, 28 Aug 2009 23:43:44 GMT

نمودار فازی آهن-کربن

نمودار تعادلی آهن-کربن (Fe-C) راهنمایی است که به کمک آن می‌توان روش‌های مختلف عملیات حرارتی، فرآیندهای انجماد، ساختار فولادها و چدن‌ها و... را بررسی کرد.

قسمتی از این نمودار که در متالورژی اهمیت بیشتری دارد، قسمت آهن-کاربیدآهن (سمنتیت) است.

چون کاربید آهن یک ترکیب شبه‌پایدار است، بنابراین دیاگرام آهن-کربن را سیستم شبه‌پایدار می‌نامند. حالت پایدار کربن در فشار اتمسفر، کربن آزاد (گرافیت) است.

قسمت‌هایی که در نمودار با حروف یونانی مشخص شده‌اند، نشانگر محلول‌های جامد از نوع بین‌نشینی هستند.

تحولات هم ‌دما (ایزوترم) در سیستم آهن-کربن شبه پایدار

خطوط افقی در نمودار، نشان دهندهٔ استحاله‌های هم‌دما هستند.

استحالهٔ یوتکتیک : دما ۱۱۴۸ºC، غلظت کربن ۴٫۲۰ درصد
استحالهٔ یوتکتوئید : دما ۷۲۷ºC، غلظت کربن ۰٫۸۰ درصد
استحالهٔ پریتکتیک : دما ۱۴۹۵ºC، غلظت کربن ۰٫۱۸ درصد

البته باید توجه داشت که غلظت‌ها و دماهای ذکرشده برای آهن-کربن خالص بوده و با حضور عناصر آلیاژی دیگر، این ثابت‌ها تغییر می‌کنند.

آلوتروپ‌های آهن

آهن آلفا
آهن گاما
آهن دلتا

آهن آلفا یکی از آلوتروپ‌های آهن است. این آلوتروپ از دمای ۲۷۳- درجه سانتیگراد تا ۹۱۰ درجه سانتیگراد پایدار است. این آلوتروپ دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) است.

ثابت شبکهٔ آهن آلفای فرومغناطیس، ۲/۸۶ آنگستروم است.

آهن گاما یکی از آلوتروپ‌های آهن است که در محدودهٔ دمایی ۹۱۲ تا ۱۳۹۴ درجه سانتیگراد پایدار بوده و ساختمان بلوری fcc (مکعبی مرکزپر) دارد.

آهن دلتا یکی از آلوتروپ‌های آهن است که از دمای ۱۴۰۱ درجه سانتیگراد تا ۱۵۳۹ درجه سانتیگراد (نقطهٔ ذوب آهن) پایدار است.

آهن دلتا دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) است. آهن دلتا دارای خاصیت پارامغناطیس بوده و ثابت شبکه‌ی آن بزرگ‌تر از آهن آلفا است.

ثابت شبکهٔ آهن دلتا، ‎۲/۹۳ آنگستروم است.

فازها و ساختارهای مخلتف نمودار فازی

فریت
اوستنیت
سمنتیت
لدبوریت
پرلیت
بینیت
مارتنزیت

فِریت:

به محلول جامد از نوع بین‌نشینی کربن در آهن آلفا α-Fe (آهن مکعبی مرکزپر) فِریت گفته می‌شود.

حداکثر غلظت کربن در فریت حدود ۲/. درصد وزنی و در دمای ۷۲۷ درجه سانتیگراد است.

مقاومت کششی فریت در حدود ۴۰۰۰۰ پسی (psi) است.

اوستنیت:

به محلول جامد از نوع بین نشینی کربن در آهن گاما (آهن مکعبی وجوه مرکزپر) اوستنیت گفته می‌شود.

حداکثر حلالیت کربن در آهن گاما، ۲ درصد در دمای ۱۱۴۷ درجه سانتیگراد است. اوستنیت در دمای محیط پایدار نیست.

سِمِنتیت:

سِمِنتیت یا کاربید آهن یک ماده مرکب شیمیایی به فرمول شیمیایی Fe3C دارای ‎۶/۶۷ درصد کربن است. سمنتیت فازی بسیار سخت و شکننده است.

حدس زدن این مورد شاید آسان باشد. این لغت برگرفته از کلمه Cement در زبان انگلیسی به معنای ماده ای است که مواد مختلف را به هم می چسباند، می باشد.

در سال 1855 Osmond و Werth تئوری سلولی را ارائه دادند که در آن نه تنها وجود گونه های آلوتروپیک آهن( که امروزه به نام آستنیت و فریت معروف هستند) را پیشنهاد دادند، بلکه در این تئوری نگاه تازه ای به تشکیل کاربید ها شده بود. تحقیقات آنها در خصوص فولادهای پرکربن نشان داد که مخلوطی شامل سلولهای و دانه های آهن وجود دارد که توسط لایه ای از کاربید آهن محصور شده است.در حین انجماد ابتدا گلبولها یا سلولهای آهن تشکیل شده و رشد می کنند و باقیمانده مذاب به صورت کاربید آهن منجمد می شود. بدین ترتیب کاربید تشکیل شده با قرار گرفتن در اطراف سلولهای قبلی شکل گرفته، آنها را به هم می چسباند. از این شرح می توان دریافت چرا Osmond کاربید تشکیل شده را از لغت فرانسوی Ciment نامگذاری کرد.

این فاز در زبان آلمانی با Zementit و در انگلیسی با Cementite نشان داده می شود.

لدبوریت:

به مخلوط یوتکتیکی اوستنیت و سمنتیت، لدبوریت گفته می‌شود که از مذابی با ۴/۳ درصد کربن در دمای ۱۱۴۷ درجه سانتیگراد تحت یک واکنش یوتکتیکی حاصل می‌شود. از آنجایی که اوستنیت در دمای محیط پایدار نیست و بر اساس یک واکنش یوتکتوئیدی به پرلیت تبدیل می‌شود، لذا ساختمان لدبوریت در دمای محیط بصورت پرلیت و سمنتیت خواهد بود.

‌پرلیت:

به مخلوط یوتکتوئیدی فریت و سمنتیت، ‌پرلیت گفته می‌شود. پرلیت تحت یک تحول یوتکتوئیدی از آهن گاما با ۰/۸ درصد کربن در ۷۲۳ درجه سانتیگراد حاصل می‌شود.

بینیت:

این فاز به یادبود E.C. Bain شیمیدان آمریکایی نامگذاری شده است.

تاریخچه آستمپرینگ به سال 1930 بر می گردد، زمانی که Grossman و Bain در آزمایشگاه های فولاد ایالات متحده بر روی ارزیابی پاسخ متالورژیکی فولادهای سرد شده با سرعت زیاد از دمای 1450 درجه فارنهایت (788 درجه سانتیگراد) به دماهای متناوبا بالا و نگهداری در این دماها به مدت زمانهای مختلف های در حال کار بودند.

نتیجه تحقیقات آنها چیزی است که ما امروزه به عنوان دیاگرامهای استحاله همدما (Isothermal Transformation Diagram) می شناسیم.

Grossman و Bain با ساختارهای معمول متالورژیکی فریت، پرلیت و مارتنزیت آشنا بودند. چیزی که آنها کشف کردند ساختار دیگری بود که در بالاتر از دمای آغاز تشکیل مارتنزیت (Ms) و پایین تر از دمای تشکیل پرلیت بود.

در فولادها این ساختار شکل ساختارهای سوزنی (بشقابی) با ظاهری پر مانند را داراست. تحقیقات X ray نشان داد که بینیت شامل فریت و کاربید فلزی است.

مارتنزیت:

اگر اوستنیت به قدری سریع سرد شود که هیچ یک از استحاله‌های بر پایهٔ نفوذ در آن اتفاق نیافتد و فوق سرمایش تا حدی ادامه یابد که ساختار fcc پایدار نباشد، این ساختار بصورت برشی به bct تبدیل می‌شود که از کربن فوق اشباع شده است. فاز حاصل را مارتنزیت می‌نامند.

نمونه راكتور تبديل زباله به كود براي ساخت توسط كارآفرينان

خسرو سلجوقی — Fri, 20 Feb 2009 16:34:32 GMT

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

Home Sign Up! Explore Community Submit

All Art Craft Food Games Green Home Kids Life Music Offbeat Outdoors Pets Ride Science Sports Tech

Worm bin bag for indoor vermicomposting and easy separation of worms from

compost

amyoungs

on August 7, 2008

Table of Contents

intro: Worm bin bag for indoor vermicomposting and easy separation of worms from compost

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 1: Layout your fabric

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 2: Chalk mark the measurements on the fabric

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 3: More chalk marking...

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 4: Finally cutting that half of the bag and laying out the identical next half.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 5: pinning the top and bottom edges for sewing

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 6: sew each of the pinned edges (3)

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 7: Fold each half inside out and insert nylon cord in top and bottom edges

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 8: pin the sides of bag

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 9: Sew the sides of the bag and turn rightside out - last step for the bag!

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 10: Cut the wood for the frame

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 11: Start assembly of wood frame

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 12: Drill pilot holes and put in screws

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 13: squaring it up

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 14: attaching the other side of the first frame and constructing an identical second frame

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 15: Attaching the final sides and entering Three-Dimensional land

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 16: Attach the final side pieces to complete the frame!

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 17: Bag meets frame

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 18: Make (or find) the worm bag lid

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 19: Sand the edges to avoid splinters and make it pretty

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 20: Paint or stain the wood parts, then put it all together

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 21: Ready for your worms (and friends of worms).

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 22: Layer of shredded paper is important

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 23: Put the lid on top, sit on it and wait for compost to happen

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 24: Find a nice place to put it

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

step 25: Harvest some compost

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Related Instructables

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Advertisements

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Customized Instructable T-shirts

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Comments

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

intro:

Worm bin bag for indoor vermicomposting and easy separation of worms from compost

Worm composting is an easy way to turn your food waste and shredded paper into rich fertilizer for your plants. You can also feel great about keeping your food waste

out of the landfill, where it turns into methane, a stinky greenhouse gas. Worm composting, on the other hand, does not stink - don't believe me? Try it yourself!

As a long-time "worm composter" or vermicomposter, I have tried many different types of worm bin systems. I've made several of those simple boxes with holes drilled in

them, wood ones, rubbermaid bins, etc. and while the worms seem happy in there, I am too lazy to separate the worms from the compost that results. I've also tried

those stacking type, both the homemade type and the expensive worm farm type. I like those better, but I'm still not happy with lifting out those dirty, heavy trays to get to

the good stuff in the bottom tray. It always gets my clothes and basement dirty. I read about a funnel shaped, plasticized bag called the "Worm Swag", which uses a

"flow-through" system of composting where your leftover food goes in at the top, the worms hang out up there, eating the food and the finished compost can be

harvested from the bottom. This inspired me to make my own worm bag integrated into a table I called the

Digestive Table, which can be seenhere.

People emailed me,

wishing this was easier for them to build themselves, so I came up with this simplified version. I call it the worm bag.

This version of the worm bag is made of wood, so you'll need some tools, a saw, a drill, a carpenter's square and a palm sander. If you don't have access to these, or

you just don't feel like getting dirty, you might be interested in the laundry hamper worm bag, which only requires sewing a bag and purchasing a laundry hamper frame

(around $20). Mine is a nice sturdy chrome style from the Container Store, pictured below. The bag part of this Instructable is designed for the wood frame style, so you'll

need to adjust your measurements if you go with the laundry hamper frame instead. I decided to focus this Instructable on the wood frame style, because it is a little

cheaper to build and more customizable.

I spent around $40 on materials. This is what you will need and the approximate cost:

$7.50 for 1.5 yards of fabric

- 100% polyester felt. Ecospun from Joanne Fabrics is what I've used here because I like that it is made of post-consumer recycled bottles.
I've also used landscaping fabric.

$1.79 for a package of 2 cord stops

Joanne Fabrics

$2.59 for a spool of thread

- 100% polyester or nylon. Cotton will disintegrate, so don't use it for this project.

$4.24 for 1 length of pine, 8' x 2" x 1"

$6.48 for 2 lengths of pine, 6' x 2" x 1

$5.00 for a Rubbermaid wash tub

- or another brand that has a 12.5" x 12.5" sized tub

$5.00 ? for a 1/4" thick piece of plywood that is 20" x 15"

- not really sure how much this is, since I had some around.

$3.00 ? for 16 wood screws 1 1/4" long

- again I'm guessing on price here

$3.00 for some wood glue

$3.00 ? for 2.5 yards of nylon cord

- I actually just used some old hiking boot laces I had around.
The finished project measures 24" tall x 20" wide and 15" deep. It will fit nicely in your home, pantry, basement or even at your office. Impress your work friends with your

recycling gadget that eats coffee grounds, teabags, unwanted lunch scraps and shredded paper, turning it all into office plant fertilizer!

Image Notes

1. Our homemade "Farm Fountain" grows edible plants and fish. The old plant

clippings are fed to the worms and the worms are fed to the fish. To make your

own Farm Fountain, visit farmfountain.com

2. Raw wood before I painted it. The lid can get warped and moldy from the moist

environment in there, if you don't paint it...

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

Image Notes

1. finished worm castings! The bottom of the bag is untied and the castings, or

compost comes out.

Image Notes

1. Even though this dish is more elegant than the washtub in the other model, I

don't recommend it because it does not catch all the little leaks that can escape

out of the bottom. These leaks are lovely, worm tea but you don't want that on

your floor.

2. This is an alternative version, which requires no wood construction. I bought the

chrome laundry hampter frame from The Containter Storey for $20. The bag is a

different size than the one described in this Instructable, but it is based on the

same basic concept.

step 1:

Layout your fabric

We are starting with the fabric bag sewing part, then moving onto the wood construction.

The polyester felt fabric comes 72" wide and you'll need to get 1 1/2 half yards of it. The EcoSpun fabric I chose at Joanne Fabrics was only $5 a yard and I saw a lot of

great colors there. I picked a dark color because I did not want the coffee grounds and other foods to show stains. I'm not sure if they would though.

This fabric is not as thick as it needs to be to strong enough to hold all the worm goodness and keep it dark enough inside for them, so it is doubled up. In the pattern you

ll see the basic layout and where to fold the fabric over. After folding your fabric, get a piece of chalk so you can map out where to cut it.

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

step 2:

Chalk mark the measurements on the fabric

Now that your fabric is folded over, we will layout the pattern seen in the previous picture. Start by marking 35" over from the longest edge (the one that is 108"). Then

mark 3" down, along the other edge (the one that is 36" because the fabric is folded over). Mark 24" down that same edge. Then place the ruler or tape measure as seen

in this picture to mark over 12.5" and 24.5".

Image Notes

1. 35" mark not visible in this picture

2. 3" chalk mark, down from the 36" long edge

3. this is the folded over edge, mark 35" from the corner.

4. This is the tiny chalk mark made 24" down along the 36" edge

5. The 12.5" mark over from the 24" mark. If you could see the number on the tape measure, it would say 12.5" at this chalk mark.

6. 24.5 inches over. If you could see the number on the tape measure, it would say 24.5 inches at this spot.

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

step 3:

More chalk marking...

Those last 2 marks you made at 12.5" and 24.5" over are the bottom part of the bag. These marks should also be marked at 1.5" up, going towards the folded edge. Then

make diagonal chalk mark lines to connect the top marking to the bottom marking as seen in the picture. I used the tape measure as a straight edge in the picture here.

Image Notes

1. This is 1.5" up towards the folded edge coming from the 24.5" mark made in the previous step. Same on the other side - mark kind of hidden under the tape

measure.

2. This mark edge is 3" down from the folded edge of the fabric. Same on the other side.

3. use any straight edge to draw a chalk mark at this point. Do the same on the other side where you see the chalk mark between the yellow boxes above.

step 4:

Finally cutting that half of the bag and laying out the identical next half.

Layout the second half of the bag along the edge opposite of the folded edge. This can be done exactly the same way as the last layout with chalk like I did here. If you

are smarter, you'll instead cut out the first one so you can use it as a pattern to cut out the second half.

step 5:

pinning the top and bottom edges for sewing

Okay, so I don't have an overall picture with pins in it, but the notes show you where they should go, along the top and bottom edges, except for the folded edge, which is

already connected.

The detail image shows how the pins go in along one edge.

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

Image Notes

1. pins go here along the bottom edge

2. pins go here along the top edge

3. pins go here along the bottom edge

4. folded edge, no need for pins or sewing.

Image Notes

1. a pin

step 6:

sew each of the pinned edges (3)

Sew along each of the edges you just put pins into. I made a seam around 1/2' to 3/4" from each edge. No need for perfectionism here.

step 7:

Fold each half inside out and insert nylon cord in top and bottom edges

Each sewn half is like a tube now, that should be turned inside out so the seams are on the inside. They can be stacked on top of each other now and the nylon cords (or

shoelaces) can be strung through the top and bottom of the bag. The cord needs to go through each half, right next to the sewn parts and loop through, connecting both

halves. See the detail image. If you are using my old shoelace method will need to tie 2 together to span the length of the top edges.

Do the same for the bottom edge and slide the cord stops onto the ends to hold them together. Do it on the top cords too.

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

Image Notes

1. This is both halves stacked on top of each other. 4 total layers of fabric

2. nylon cord strung into the bottom, sewn edges

Image Notes

1. nylon cord or shoelace strung through top edge, traveling along the seams,

which face inside.

Image Notes

1. handy cord stop installed. Mine were harvested from old camping

equipment.

step 8:

pin the sides of bag

Put pins in the sides to prepare for sewing. There are four layers of polyester felt here - a thick chunk that needs to be held into place for the machine to tackle.

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

Image Notes

1. I won't sew over here, but I put a pin here to keep the cord out of the way of the stitches.

step 9:

Sew the sides of the bag and turn rightside out - last step for the bag!

These need to be double stitched for strength. I first made 1/4" seams on both sides, then came back and sewed another row of stitches at 1/2". Don't sew all the way to

the top and bottom edge though, you have to be careful to end each side right before hitting the nylon cord. If you stitch the cord it won't cinch the bag up properly.

Once the sides are double-stitched, turn the bag rightside out to hide those seams in the inside (the worms won't mind the seams, they can't see anything). The bag part

of this project is done!

Let's prepare our wood frame now.

Image Notes

1. double stitched side

2. double-stitched side

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

Image Notes

1. notice that the stitching ends right before it would hit the nylon cord. Go back

and forth with the sewing machine a few times to make sure it is reinforced there.

Image Notes

1. Stitching stops right before the edge so the nylon cord is allowed to freely

move in there.

2. Stitching ends right before the edge.

step 10:

Cut the wood for the frame

All the wood for the frame is pine that is 2" wide by 1" thick. The lengths you'll need are:

4 pieces cut to 24" for the legs

4 pieces cut to 17.5" for the long sides

4 pieces cut to 14" for the short sides

At Lowes, where I purchased the wood, it came in 6 foot, 8 foot lengths (also longer, but those won't fit in my car). I bought 1 of the 8 foot lengths, which I cut into the 4

legs that are 24". I bought 2 of the 6 foot lengths which were cut into all the pieces for the sides of the frame.

I used a chop saw to make this go fast, but this could also be done with a circular saw or a even a jigsaw if you were good about clamping and keeping your cuts straight.

However you choose, you must use your safety glasses and ear protection. Or, if you purchase the wood from a big box store such as Lowes or Home Depot you can

have them cut the wood for you.

Image Notes

1. 4 pieces of 14 inch long wood

2. 4 pieces of wood at 17.5 inches long

3. 4 pieces of wood at 24 inches long

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

step 11:

Start assembly of wood frame

Get your drill, your drill bit, philips head driver bit, 1 1/4" screws and wood glue ready.

The drillbit is for making pilot holes before putting in the screws. Trust me, you need the pilot holes. If you are cowboy-ing it and skipping the pilot holes, don't be mad at

me when your wood splits.

The pilot hole drillbit should be about 1/8", or slightly thinner than your wood screws. You'll also need a philips head driver bit to screw in the screws with your drill.

Special bits that make this all go faster are a magnetic quickchange driver that fits into the drill chuck and a quickchange countersink drillbit, which will slip into the

magnetic driver and drill a pilot hole at the same time as drilling a countersink divit into the wood that will allow the screw head to go in flush. It pops out of the driver

magnetically, so you can pop in your philip's head bit to do the screwing part, all without undoing the drill chuck. Totally worth it! Check it out in the detail pics.

Lay out 2 of the legs (24" long wood) and one of the long sides (17.5" long wood) as seen in the main pic. Wood glue needs to be connecting the pieces that are

touching, so flip the side piece upside down to apply wood glue on its ends and flip it back over.

Image Notes

1. wood screws or drywall screws that are 1 1/4" long. You'll need 16 of these to

complete this project.

2. philip's head driver bit to attach to the drill and screw in the screws.

3. the 17.5 inch long piece of wood that will be one of the top sides of the frame.

4. one of the 24" long pieces of wood that will be a leg of the frame

5. the other 24" long wood that is a leg

Image Notes

1. magnetic quickchange driver that fits into any drill chuck.

2. quickchange countersink drillbit is the amazing do-all bit! Drill your pilot hole

and countersink all at the same time! The height of the drill part can be adjusted

with a set screw.

3. Philip's head driver bit. It also slips into the magnetic quickchange driver.

Image Notes

1. this is the section that does the countersinking - that little divit in the wood

where your screw head sits down into to make it flush with the wood.

2. the wonders of magnetism, holding this bit into the driver

Image Notes

1. wood glue smeared here

2. wood glue smeared here

3. this piece is flipped upside down to apply the glue on the ends. Then you need

to flip it back over.

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

step 12:

Drill pilot holes and put in screws

After glueing, you'll need to strengthen these connections with screws. In this main pic, I have clamped my wood together and am measuring my countersink drill bit for

the pilot hole. I don't want the bit to go all the way through, just about an inch and and a quarter, to match the length of my screws. After measuring, drill the pilot hole. If

you don't have the countersink drillbit like me, you can use a plain countersinker bit, or even just use a large drill bit to make the divet for the screw head to be flush.

Now change to the philip's head screw driver bit and put your first screw in.

Then, repeat process - pilot hole drilling and screwing - on the other side.

Image Notes

1. A wood clamp makes this easy. Without a clamp, I'd need to get a friend to

hold it for me while I did the drilling.

Image Notes

1. The little divet made by the countersink part of my bit. The screw head will

sink down in there, making it flush.

2. the philip's head bit

step 13:

squaring it up

Use a carpenter's square (really and "L") and see if you have a right angle on both of the wood legs. If not, you can still move the wood before the glue dries.

Don't have a carpenter's square? Find something else around your house that has a right angle. A large book will do. Or the corner of a table.

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

step 14:

attaching the other side of the first frame and constructing an identical second frame

Get another piece of your 17.5" wood. This is the bottom side of your frame. Rather than put it exactly at the ends of the legs, it made more sense to me to measure up 1

inch from the bottom of the legs. It seems like it will make it stronger, plus it keeps all that extra wood surface area off of the floor. If there is a bump in the floor it would be

wobbly.

Smear glue on the end pieces, flip them over, stick them down, drill your pilot holes, screw in your screws and square it all up, just as you did for the other side.

Repeat this process to make an identical flat frame as is seen in the second pic.

Image Notes

1. glue smeared here

2. measured an inch up and marked here.

Image Notes

1. these four 14 inch pieces are what you should have left once you have made 2

sides of the frame.

2. first side you made

3. second side, made identically to the first.

step 15:

Attaching the final sides and entering Three-Dimensional land

Set your 2 flat frames on their edge, with the leg parts facing each other. You'll want to get them around 14" apart, so you can lay the 14" sides on top. Smear glue on the

parts that touch, drill your pilot holes so they are going into the legs, not the ends of the other side part. Put your screws in at each point.

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

Image Notes

1. screw goes here

2. screw goes here

3. screw goes here

4. screw goes here

5. only 2 more wood pieces left to attach!

Image Notes

1. see how these pilot holes are positioned over the leg. This way the screws will

go into the legs. Seems stronger than if they go into the ends of the other side

parts...

step 16:

Attach the final side pieces to complete the frame!

Flip the frame over and attach the final 2 side pieces as shown.

Repeat the glueing, pilot-holing and screwing to put in the last 4 screws in, just as you did on the previous step.

Set it upright and you are done with constructing the frame!

step 17:

Bag meets frame

Install your handmade worm bag onto your wood frame. I did this so the side seams of the bag are diagonal to the wood frame. They fold over the top of the wood frame

and get tucked to the underside of the wood.

The nylon cord is not really sewn into place, so it can slip around in the inside layers of the bag. Make sure it is right up at the edge. Cinch up your nylon cord as tight as it

will go with your cord stop, making sure all of your nylon cord is under that wood lip.

While you are at it, cinch up the cord at the bottom of the bag as tight as it will go.

[Please note that it would actually make the most sense to paint the frame before installing the bag, but that is not the way I did it... I'll paint it later on and have to

separate the worm filled bag from the wood frame. It works, but maybe you'll be smarter than me and do it once your wood frame is constructed. Most important is

painting the lid though, because that is the part that experiences the most moisture.]

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

Image Notes

1. you will see the seam where it folds over here. The lid will eventually cover this

up - mostly.

Image Notes

1. cord cinched up

2. bottom cord cinched up

step 18:

Make (or find) the worm bag lid

Look around for a piece of wood or plastic that is around 20" x 15". If you use plastic you won't have to paint it, but you might not find a plastic lid that fits nice and looks

good, so let's build a wood one!

I found some 1/4" thick plywood around the studio. If you find some that is thicker, that will work well too and it will be less likely to warp if you want to sit on it, or put a

plant on top. But the thin lid is nice because it will be lighter weight and easier to open.

Measure out a 20" x 15" rectangle and draw a line.

Get a jig saw with a wood blade installed in it, put on your safety goggles and ear protection and make the cuts. Be careful not to cut your table or saw horse. Or your

fingers.

Image Notes

1. handy wood clamp to make this setup safe

2. make sure you have clearance for the blade so you don't cut into your sawhorse

or table.

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

step 19:

Sand the edges to avoid splinters and make it pretty

I'm using a palm sander, with 80 grit sandpaper on it and going around the get rid of splinters and round off the corners. If you don't have a palm sander you can do this

by hand with a piece of sandpaper. You might get bored before your corners are rounded off, but you could certainly sand any pokey wood splinters off by hand.

step 20:

Paint or stain the wood parts, then put it all together

I used some leftover deck stain. It is a semi-transparent oil paint that matches my deck. I think that any paint designed to come into contact with moisture would work.

Exterior paints make most sense to me. I left mine unpainted for many months and the frame did not suffer at all, only the lid, which warped from the moisture.

After the paint dries, put the bag on, the lid and the Rubbermaid dishwashing tub underneath. Now you are ready to put your worms in their styling home.

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

Image Notes

1. Rubbermaid dishwashing tub fits nicely in here and catches the any worm tea

drips or sprinkles of compost that might sneak out.

step 21:

Ready for your worms (and friends of worms).

Put your red wiggler worms into the bag. I took part of one overfilling worm bag to put into this one - with worms, partially composted materials and all. I've always had

pillbugs in my worm bins and bags, so you'll see a few of those hanging out. I asked a worm professional about them once and he told me that they are "helpers of the

worms". They process some of the food and getting the microbial action going that is the actual food for the worms. So I'm happy to have them around, even if they gross

some people out. When the worm bag is disturbed, they do tend to crawl all over looking a bit menacing to some folks, but they settle down and find hiding places in the

compost, so you eventually don't even see them. They become the hidden helpers of the worms, so don't worry about it. Even if a few escape the bag once in awhile,

they just die off. They can't live in our dry world.

Why don't you see worms at the top in the first pic? Because they hate the light (ultraviolet light kills them) so they quickly burrowed down into the food stuff to hide. I

turned over the material and quickly took the second detail picture so you could see them. I have red wiggler worms or Eisenia Foetida, which are great for composting

situations. Don't try digging up some common Nightcrawlers out of your yard for this type of composting, they will be unhappy because they like to burrow way down into

the ground and are not happy feeding at the surface of the soil like red wigglers are.

Food for worms should be about 1 inch thick at the top of their bag. All types of vegetarian leftovers make great food - wilted lettuce, stale bread, dead houseplants,

coffee grounds, tea bags, fruit and veggie peelings, apple cores, melon rinds, corn husks and cobs, rabbit and chicken poop and more. Don't feed them any poop from

animals that eat meat, oily things, meaty things, citrus or super rotten stuff unless you want to endure the stink that will result.

To learn more about keeping worms, and to connect with like-minded worm people, I recommend

visiting or joining up with the free and friendly community at
vermicomposters.com

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

Image Notes

1. small pillbug congregation in the corner

2. wayward pillbug

Image Notes

1. plant clippings as worm food

2. red wiggler worm

3. red wiggler worm

4. old veggies, maybe onion skins as worm food.

5. shredded paper as worm food.

step 22:

Layer of shredded paper is important

After feeding the worms, I always sprinkle a layer of shredded paper on top. The worms also eat this stuff and turn it into compost, but more importantly, it keeps a

balance in the system. I'm convinced that my diligent paper layer is why my worm bins and bags do not become anaerobic and stinky. I'm not sure if I really know what

I'm talking about with that "anaerobic" talk, but I can tell you that this shredded paper layer method works great.

I also sprinkle water on top of the shredded paper periodically to keep things moist. Worms like water and air so I follow the practice that says you should keep the worm

bedding as moist as a sponge that is wet, but not dripping. Another material I've used as worm bedding is coco coir, which holds the moisture just right. I'm told this

material comes from the hull of a coconut. This is useful if you buy some worms by the pound and they don't come with their own bedding and compost. You can give

them a bed of coir and then put food on top, then newspaper and they have a nice, moist world to squirm around in - one that does not compact down like newspaper

does when it is put in too thick. Compacted newspaper does not let the air come in.

Image Notes

1. I know it looks like I'm pouring, but I"m really just sprinkling water on top of the

shredded paper

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

step 23:

Put the lid on top, sit on it and wait for compost to happen

This kind of works as a chair, at least for this picture. More often, I use it like a small table and set things on top of it, like plants, fish food and tools.

I feed this worm bag lots of plant clippings from the

Farm Fountain
pictured behind me. I also feed it rabbit poop, coffee grounds and lots of shredded paper.

step 24:

Find a nice place to put it

Here is a lime green colored worm bag, living in the office of Catherine Girves, who was very instrumental in the development of this project. She is the director of the

University Area Enrichment Association

in Columbus, Ohio and she organized a crew of volunteers to construct many of these worm bags to "seed" our local community
with the wonders of worm composting. Thanks Catherine!

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

step 25:

Harvest some compost

Hooray! Here is where your work will really pay off (and the unseen work of your worms). After a few weeks, open up the bottom by sliding the cord stop out and

loosening the cord. Lovely, rich compost will come out. If you want more, squeeze on the bottom part or pat/hit it lightly and more will come out. If you start seeing some

uncomposted parts or more than a couple of worms coming out, you should cinch it back up and wait some more weeks. Just throw the uncomposted bits and worms

back up in the top of the bin.

Use this finished vermicompost to sprinkle on your houseplants and around your garden. You'll never need to buy that stinky steer manure or chemically fertilizers again!

Image Notes

1. Lovely, finished vermicompost. This is not your average dirt, it contains tons of

fertilizing nutrients that make plants happy. Solid vermicompost is too rich to be

used alone, so cut it with potting soil or garden soil if you want your plants to live

directly in it. I usually just sprinkle it on the top of the soil as fertilizer.

Related Instructables

Advertisements

Customized Instructable T-shirts

Comments

50 comments

Add Comment view all 103 comments

elissa

says: Jan 28, 2009. 6:05 PM
REPLY
pvc piping frame

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

elissa

says: Jan 29, 2009. 3:55 PM
REPLY
I don't think it would hold the weight of a human, but my cat seems to feel comfortable sitting and jumping onto it. I'll be sure to watch carefully over time

to make sure the PVC doesn't yield. The PVC was thicker than I thought it would be and was quite difficult to saw through. Advise to those who want to

do it this way:

--90 degree three-prong PVC corners were not available at local hardware stores so I had to special order those (just googled a company)

--make the bag bigger or the PVC frame smaller

--the felt wants to slip off of the frame, so ended up using large quilting safety pins.

**I've had the wormies in for two weeks now and it is completely smell-free, with only the slightest aroma of dried coffee grounds

amyoungs

says: Jan 29, 2009. 6:52 AM
REPLY
Thanks for the pics of your PVC frame innovation. It looks very modern and it seems like it will be sturdy.. Is it strong enough to sit on? Do let us know

how it holds up when the worms and compost get heavy.

thanks! amy

wushuair

says: Jan 27, 2009. 7:24 PM
REPLY
Is there a difference between ecospun felt and regular felt? Does ecospun felt provide more aeration than the regular felt?

Thanks.

amyoungs

says: Jan 28, 2009. 6:19 PM
REPLY
You can use any type of polyester felt, which is basically fake felt. It does not have to be the ecospun type. I would stay away from real felt though, since

it is made of actual sheep wool, which is organic and therefore edible by worms...

elissa

says: Jan 28, 2009. 6:02 PM
REPLY
Using pvc piping I created a bin with the measurements of 11" and 14" instead of 17.5" and 14". If I were to do it again I would keep the larger frame

measurements and sew a larger felt bag.

The Berwick Worm Farm and Waste Systems

says: Jan 21, 2009. 6:56 AM
REPLY
I think this was a very good article. Im going try it with my worms.

Thanks for sharing

Howard

FEED YOUR WORMS AND STARVE THE LANDFILL

deirdre625

says: Jan 8, 2009. 7:15 AM
REPLY
OK, so I built my bag over a metal ikea hamper frame and all was looking great.. until my worms arrived. I dropped them into my bag that contained plenty of

lightly dampened paper and cardboard, one pot's worth of coffee grounds, a few bits of fruit (strawberry tops, apple and pear peels) and a few slightly dried

out potato skins. My new roommates' immediate reaction was to attempt to jump ship. Upon dumping out my fresh shipment of worms, they immediately

started climbing the walls of the bag, I shook/tossed the bag around a bit in an attempt to mix them up and aerate things, but despite my best effort, I had a

few 'jumpers' on the floor this morning who had managed to squeeze between a crease in the bag and the lid and meet their fate on my tile floor.

I opened up the top this morning and there seems to be quite a few less of them climbing the sides of the bag and not as high up the sides. I just wonder if

this is a normal reaction after having been shipped and cramped up for a few days (were they just stretching their legs/exploring their new surroundings?) or

should I be worried that they don't like their new conditions?

I really want them to be happy. (And not have a bag of dead worms and rotting food in my kitchen - gross). Help!

amyoungs

says: Jan 8, 2009. 9:41 PM
REPLY
This does not sound like fun... I have not had this problem, but I just consulted "The Worm Book" by Loren Nancarrow and Janet Hogan Taylor and sure

enough, what you describe does happen sometimes when worms are added to a new bin. Apparently, they get "stressed out" from their travels and take

some time to get used to their new home. The authors of this book suggest putting a light on your bin, so the worms will be forced to stay inside where it

is dark (they hate light) and they will eventually get used to their new home. Also, some types of worms are more difficult to keep in bins than others. You

might check to see which type you ordered. I have the super easy-going type (Eisenia Fetida).

Hope your worms settle down!

amy

deirdre625

says: Jan 12, 2009. 7:19 AM
REPLY
The suicide missions seem to have stopped, thankfully. I think they were just getting situated. I took a peek yesterday and they seem to be doing ok.

munching on pureed apples and some leafy stuff...Thanks for your help!

avie93309

says: Jan 5, 2009. 9:00 PM
REPLY
Love this instructable! Great instructions. If only I had printed out the full direction for the frame, my hubby and I would not have ended up arguing at OSH. I

copied down 8" & 6" instead of feet. After the argument, I decided to just go with the laundry hamper idea. The fabric was on sale at Joanne's for $2.99/yd so

I bought enough to make 2 chutes. I cut out a square at the bottom with a vertical saw to access the chute when harvesting the future compost. I replaced

the laundry hamper cover and Voila! Thank you for this great idea!

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

amyoungs

says: Jan 8, 2009. 9:46 PM
REPLY
I like your plastic hamper innovation. Much easier than having to do all the wood construction. Plus, a decision that reduces fights with spouses is always

a good one, well done!

-amy

Chapu

says: Jan 5, 2009. 12:13 AM
REPLY
I second that, great great tutorial!

Just about to make an indoor vermicompost solution, and this one is by far the most attractive I´ve seen so far, very clever the textile-bin. It gets a lot of air,

so no chance it gets to wet. Almost the opposite I suppose.

I just saved a laundry frame from a dumpster, great!

As for the fabric, I´m gonna try out a dark thin nylon , must try to get everything as light as possible as the laundry frame isn´t to sturdy.

Thankyou..

holly faye

says: Jan 2, 2009. 2:08 PM
REPLY
well this sure seems cuter than those barrel designs i've always seen. I do love sewing and would certainly try this with nylon for my fabric of choice. Indoor

is the way to go since it's always winter where I live and frozen food doesn't compost very quickly. The compacting of newspaper is good to know, I was just

shredding coarsely by hand when adding it to compost because I didn't know what else to do with it. But your shredded office paper looks so...perfect. I'll put

my recieved bill stubs and their envelopes through a shredder in future to lighten up the mixture (maybe newspaper isn't so bad when machine shredded?)

amyoungs

says: Jan 3, 2009. 1:39 PM
REPLY
Do post pictures if you make one with nylon fabric - I'd love to see how that looks and works. As for the newspaper, it does work great when put through

the shredder. It keeps it airy. Be careful with envelopes though, if there are plastic envelopes or tape on them, those evil plastic bits end up in your

finished compost. If you are only using the finished compost on potted plants, it won't pollute them or anything, but it looks shiny and bad. I had to pick it

out, piece by piece...

holly faye

says: Jan 3, 2009. 4:49 PM
REPLY
yeah I'm familiar with ripping the windows out, i used to remove them before bringing them into the recycling depot (by their request) in the past. It

doesn't take long once you get at it though. So newspaper once properly shredded is okay? lovely. I recycle so much because there's no room in the

garbage can or house for that matter to be throwing away useful stuff. So I might seem like a recycle freak but I'm really just a waste reducer and

tools like rapid composters are a boon in the long run. I figure why not use these junk/food scraps for something constructive like my inner

compulsive horticulturist...Totally checked out your aqua-farm: very cool way to make seemingly useless ornamental fish earn their keep around the

house!

engrained

says: Dec 18, 2008. 6:59 PM
REPLY
A couple questions for you. I've notice mold growth around the outside bottom of the bag. How much water should I be giving and how often? Also I've notice

several worms getting stuck in the fibers of the bag, ending up dehydrated and strangled. How can I help prevent this?

amyoungs

says: Dec 19, 2008. 9:05 AM
REPLY
It sounds like your bag is too wet. It is hard to pin down exactly how much water to put in the bag, since the types of food you put in also add moisture.

Maybe your food and your local environment is wet enough that you don't need to add water at all. I look for a moist, "wrung-out sponge" interior, but my

bag is pretty dry feeling on the outside. Probably this is why my worms don't get into the fabric of the bag like yours are. Since it is kind of dry on the

outside, they don't try to squirm into the dry bag fabric. Hope this helps!

redsonya25

says: Dec 14, 2008. 6:51 PM
REPLY
Hi Worm Composters! I am new to the worm composting world and just have a question. I don't have a super fancy contraption like the one shown here but

just a simple plastic bin. My question is.... Is it ok for a small amount of worms to hang out around the top/lid groove of the bin? I get worried that they are

unhappy but it's a very small amount - maybe 20-30 worms out of the 1-2 lbs of worms that are in the bin. Am I being a crazy and paranoid worm mom?

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

amyoungs

says: Dec 15, 2008. 10:15 AM
REPLY
That is normal for the plastic bin types. The plastic surface is wet and slick enough for them to explore around, looking for new horizons. They will go

right out of any tiny hole they can find - unless it is inhospitable for them out there. If they poke their head out and find it bright and/or dry, they will go

right back into their comfortable bin home. If their bin home is not comfy, they might adventure outside looking for a better home. This happened to me

once when it got really hot in my worm bin.

redsonya25

says: Dec 15, 2008. 12:37 PM
REPLY
Thanks for the info. They must be decently happy because only 1 guy has ventured outside the bin and he didn't survive. They're definitely eating

because there's worm poop everywhere!

cpeds

says: Dec 15, 2008. 9:17 AM
REPLY
What type of worms are they? I've heard that European Nightcrawlers tend to wonder quite a bit. Do you have enough food, water, air? Do you have too

much food, water, air? I'm still new at this myself, so take what I say with a grain of salt.

Good places for info are

Vermicomposters.com and Red Worm Composting and
The Garden Forums

amyoungs

says: Dec 15, 2008. 10:21 AM
REPLY
True, Nightcrawlers will not stay in the worm bin. They are not good for this type of vermicomposting because they need to burrow deep into the

ground to be happy. These red wigger type do not burrow deep down and enjoy hanging just below the surface of their food source. There is an

incredible variety of worms. I highly recommend the book, "The Earth Moved", by Amy Stewart to learn more about these fascinating creatures.

engrained

says: Dec 4, 2008. 11:29 AM
REPLY
We put up pictures of our composter on our blog post at www.wayfaringwanderer.com.

I love this thing. I like to gently flip up the corners and find the bunches of them. It's really exciting. I know y'all know what I mean. Pet worms. Thanks for

showing us how to do this! I'm having a lot of fun with it.

cpeds

says: Dec 5, 2008. 1:23 PM
REPLY
Excellent work! That came out really well.

amyoungs

says: Dec 4, 2008. 12:29 PM
REPLY
I checked out your worm bin on your blog and WOW, your bin is so beautifully crafted, congratulations! Nice worm pics there too. There is a great

community of worm lovers over at

Vermicomposters.com
who would also appreciate your worm pics. We totally understand your thoughts of them as
pets!

nolte919

says: Dec 3, 2008. 7:56 AM
REPLY
My shredder actually turns paper into little diamonds, maybe 1 inch by 1/2 inch. Will that work or should I take the time to shred up paper by hand?

Also, I've heard you can add pulverized egg shells. Is it sufficient to just bash them reasonably small by hand or should you mortar and pestle them to a

powder before adding them?

Thanks!

amyoungs

says: Dec 4, 2008. 12:34 PM
REPLY
Yep, your worms will love the diamond shaped paper treats. They will also enjoy the crushed eggshells. It is some work to get them crushed small

enough for worms to eat - I use the bottom of a coffee cup to crunch them up pretty tiny. If you put in larger chunks of eggshells it is not a real problem,

you'll just find them in your compost later untouched and they will become part of your finished compost.

cpeds

says: Dec 3, 2008. 11:59 AM
REPLY
You can definitely use your paper shredder to rip up the paper. I have. I have also used mine to shred pieces of corrugated cardboard. I find that the

worms like really like the shredded, corrugated cardboard. I've heard that they like the glue, but I think it also helps to keep the bedding looser.

benin

says: Nov 22, 2008. 8:17 AM
REPLY
Lovely idea

engrained

says: Nov 17, 2008. 2:53 PM
REPLY
I am very excited about this. I ordered worms and they should come this week but we're leaving Friday for 9 days. I asked my worm supplier but I'd like to

know what you think, how should I best supply the worms while they first get settled in and while we're gone? I'll post pictures when we take them.

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

amyoungs

says: Nov 17, 2008. 3:34 PM
REPLY
I've heard that it is good to put the worms in their new home when you get them but withhold food for one day while they "get settled". I have never heard

why that would be a good idea, so I always feed them right away so they can eat while they get settled. Don't put more than 1" thick layer of food on the

top of their bed though, or it might start "hot composting" and cook them. Also, put an inch or two of shredded paper on top of that and sprinkle or spray

water to moisten it. If the worms come without any bedding, you'll want to put some in the new bin before putting in the worms. Moist, shredded paper

works, but even better is moistened coir (coconut hull material) because it holds the exact right amount of water for worm happiness. I've purchased dry

bricks of this at my local hydroponics store, but you can also find it online at some worm sellers. I only use this for new bins to convince the worms that

the bin is a good place to stay in, after that, they are convinced by the tasty food provided.

As long as the moisture is good, and you provide some food, bedding, darkness and the temp is between 40 and 80 degrees you should be okay leaving

them for 9 days.

I'm really looking forward to seeing your pictures of your bin bag!

-amy

cpeds

says: Nov 18, 2008. 5:58 AM
REPLY
I would also recommend leaving a fairly bright light on over the bin in the beginning (especially if you are going to be away). This will help keep the

worms in the bin until they get settled. They don't like light and will burrow into the bedding to get away from it.

deirdre625

says: Nov 10, 2008. 8:29 AM
REPLY
Ok, so actually constructing the bag should be manageable for me, but all the sawing, wood stuff - well, not my forte even though your instructions look

great.

Ikea has a metal hamper stand for $7 that looks like it could work, but the dimensions are 15x13x26 (smaller should be ok since its only me and I won't have

a ton of compost every week). Can someone help me figure out how to adjust the dimensions of the 'bag' to make it fit on this other hamper?

Thanks!

amyoungs

says: Nov 11, 2008. 4:35 PM
REPLY
That sounds like it might work out. I used a similar-sized metal hamper from the Container Store and it worked well. I did find that the weight of the bag

was too much to hold it to the top of the metal frame so I sewed it on to the top rather than using the drawstring method. As for sizing, I'm estimating that

the top width dimension for each fabric piece should be 30" (instead of my 35"). The bottom width can stay the same (10") and the overall length can also

stay the same (24"). The bag might seem short at first in your frame, but it does stretch out to be longer with the weight of the worms and compost. Good

luck with your project!

deirdre625

says: Nov 12, 2008. 7:18 AM
REPLY
Oh or velcro the top of the bag around the bars rather than use the drawstring...

Thanks for the tip about the stretching! Can't wait to start making compost!

thomasp

says: Nov 11, 2008. 8:17 AM
REPLY
I have been considering hydroponics for a while, but am concerned about making the feed from some chemical concoction - its not really what the organic

gardener is looking for. My question is, can worm tea (watered down) be used instead? Does it contain all the nutrients, etc, required for hydroponics? Also,

does anyone have a feel for how much would be needed, etc? Any insight would be greatly appreciated.

Well done, a great, practical instructable!

amyoungs

says: Nov 11, 2008. 4:10 PM
REPLY
I wondered the very same thing and could never find a satisfactory answer about whether one can successfully use worm tea as the nutrients for

hydroponics. Fortunately, there is another excellent solution for organic hydroponics - aquaponics. Basically, fish grown in the same water system as the

hydroponic plants will provide the nutrients for them. The bonus is that you can grow edible fish in this system and end up with 2 crops.

I collaborated with Ken Rinaldo on a project called

Farm Fountain
. It is an indoor, vertical aquaponic system that uses recycled soda bottles and a pond
pump to circulate the fish waste water through to the plants. There is an illustrated "how-to" guide on our website

here
. We made this last year, before we
knew about Instructables!

Foxtrot70

says: Nov 11, 2008. 9:58 AM
REPLY
My mom is one of those folks that can shuv a stick in the ground and it will grow. Her secret? A tea made of any manure in a burlap bag and soaked in a

35 gal trash can filled with captured rain water for several days. Her place looks like a jungle as a result. As to the vermicompost? This is a no brainer

basically all you are doing is converting the nutrients from solid to liquid and you will have some solid left over that can be added back to the composter.

jmm322

says: Oct 30, 2008. 5:11 PM
REPLY
Here's mine - we re-purposed a plant stand.

Since the picture was taken (a few weeks ago) we've replaced the lid with a heavy saucer from a terra-cotta plant pot, which seems to close the gaps at the

top a little better. It will have a plant living on top of it again soon.

I'm looking for some help with a fruit fly problem. They're everywhere. We had a few of them before making the worm bin but they're much worse now.

We're keeping the top layer nice and clean, shredded paper.

Any ideas on how to get rid of the flies? What is a natural predator for fruit flies?

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

cpeds

says: Oct 31, 2008. 6:17 AM
REPLY
I've heard a couple solutions to the fruit fly problem. One, always cover the worm food with some bedding. Two, if you get fruit flies put some water and

vinegar (50/50 split) in the bottom of an open two-liter soda bottle. The fruit flies will fly in but not find their way out.

I've found good information at

http://vermicomposters.ning.com/

cpeds

says: Oct 31, 2008. 6:18 AM
REPLY
Also, I like your design. This one and the one with the closet shelving show good use of existing materials. Very cool.

nandardel

says: Oct 28, 2008. 12:46 PM
REPLY
I loved your bag so much, I constructed one to use with the Elfa shelving in my storage cabinet. The only thing I had to do was to cut a hole in the bottom of

one of the baskets, and put grommets around the top of the bag to secure it to the frame of the basket. The cover is an opaque Elfa liner tray, which allows

me to check on the contents occasionally. To feed, I simply pull out the basket, dump my scraps, fluff the newspaper and shut the door. I hang a small spray

bottle on the rack to use in keeping the bedding moist. Works great! PS - My 4-yr-old had a great time decorating the bag, and loves to check the worms and

use the spray bottle. Bonus science project!

cpeds

says: Oct 29, 2008. 5:55 AM
REPLY
That really is a great idea!

amyoungs

says: Oct 28, 2008. 1:56 PM
REPLY
You are really onto something here with your built in worm bag - I love it! I think that green kitchen designers need to be paying attention here because

we are all going to want these built into our kitchen cabinets in the future.

Thanks,

amy

cpeds

says: Oct 12, 2008. 9:44 AM
REPLY
Thanks for the great instructable. Since I'm doing this in my cellar I was less concerned with the appearance. I also made mine wider. Due to the size I

decided to go with four layers of landscape fabric.

http://www.instructables.com/id/Worm_bin_bag_for_indoor_vermicomposting_and_easy_s/

amyoungs

says: Oct 21, 2008. 1:27 PM
REPLY
I like what you've done here with the scale. With your extra surface area at the top you'll be able to feed your worms more than I can. I'll bet this works

really well!

fosteem1

says: Oct 4, 2008. 7:09 AM
REPLY
I was wondering if you could control the moisture content by adding one of those glass watering bulbs that are sold to water house plants. An

Agua Globe

type arrangement. Or a plastic version of it with a hose into the bag as it would be taking some abuse. I know that my house plants stay "just right" when i

use them. And i believe that moisture level is also just right for the worms as well.

amyoungs

says: Oct 6, 2008. 8:38 PM
REPLY
I've always wondered if those Aqua Globes really worked for plants. If they do, then maybe they would work for the worm bins for automatically adding

moisture? Do try it and let me know. If I get ahold of one, I'll definitely try it too. Thanks for the idea.

hibou

says: Sep 23, 2008. 2:40 AM
REPLY
Thank you for the wonderful Instructable! I made mine a little bit taller, and added a handle to the cover.

One problem thus far: I have the impression that the bottom is getting rather compact with all the food and stuff added to the top. Is there anything I can do to

avoid this? Should I mix up the contents of the bag from time to time?

view all

103 comments

قوانین ترمودینامیک

هومن باغبان — Sat, 29 Aug 2009 00:25:34 GMT

قوانين ترموديناميك

قانون صفرم ترموديناميك

قانون صفرم ترموديناميك بيان مي‌كند كه اگر دو سيستم با سيستم سومي در حال تعادل گرمايي باشند، با يكديگر در حال تعادلند.

قانون اول ترموديناميك

قانون اول ترموديناميك كه به عنوان قانون بقاي كار و انرژي نيز شناخته مي‌شود، مي‌گويد كه حالت تعادل ماكروسكوپي يك سيستم با كميتي به نام انرژي دروني (U) بيان مي‌شود. انرژي دروني داراي خاصيتي است كه براي يك سيستم منزوي (ايزوله) داريم:

U=مقدار ثابت

اگر به سيستم اجازهٔ برهم‌كنش با محيط داده شود، سيستم از حالت ماكروسكوپي اوليهٔ خود به حالت ماكروسكوپي ديگري منتقل مي‌شود كه تغيير انرژي دروني را براي اين تحول (فرآيند) مي‌توان به شكل زير نشان داد:

ΔU = Q − W

كه در اين فرمول W، كار ماكروسكوپي انجام شده توسط سيستم در برابر نيروي خارجي و Q مقدار گرماي جذب شده توسط سيستم در طي اين فرآيند است.

نمادگذاري

شميي و فيزيك

چون در شيمي و فيزيك سيستم مورد توجه است، گرما و كاري كه به سيمتم داده مي‌شود مورد نظر ماست و انرژي دروني را Q+W در نظر مي‌گيريم.(سيستم را بسته,در حالت سكون و در غياب ميداانها در نظر ميگيريم)

dU=δQ+δW,

where

dU يك افزايش بي‌اندازه كوچك در انرژي دروني سيستم است.,

δQ يك مقدار بي‌اندازه كوچك از گرما كه به سيستم افزوده مي‌شود,

δW يك كار بي‌اندازه كوچك كه بر روي سيستم انجام مي‌شود و

δ نماد ديفرانسيل است.

قانون دوم ترموديناميك

قانون اول ترموديناميك تنها بياني از تئوري كار و انرژي يا قانون بقاي انرژي است. يك آونگ ساده يا يك آونگ ايده‌آل براي هميشه به نوسان ادامه مي‌دهد. فيلمي از يك آونگ كه به جلو و عقب نوسان مي‌كند را در نظر بگيريد. اگر ما فيلم را برعكس نشان بدهيم، نخواهيم توانست آن را از حالت عادي تشخيص بدهيم.

اما برداري (نشانگري) براي زمان وجود دارد. دامنهٔ نوسان آونگ به تدريج كوجكتر مي‌شود. اگر توپي را از ارتفاع خاصي رها كنيد، در هر بار برخورد توپ با زمين، كمتر از دفعهٔ قبل بالا خواهد آمد. فيلمي از اين توپ در دنياي واقعي، هنگام پخش برعكس، متفاوت ديده خواهدشد. قطعات يخ در داخل فنجان چاي ذوب مي‌شوند در حالي كه چاي سردتر مي‌شود.

هيچ تناقضي با قانون اول ترموديناميك نخواهد داشت اگر ما ببينيم كه در داخل يك فنجان چاي قطعات يخ تشكيل شده و چاي گرمتر شود. اين با قانون بقاي انرژي سازگار است اما «ما هيچگاه چنين چيزي را نمي‌بينيم». قانون دوم ترموديناميك توضيح مي‌دهد كه چرا چنين چيزي اتفاق نمي‌افتد.

بيان كلوين-پلانك

ساخت يك موتور گرمايي سيكلي (چرخه‌اي) كه جر جذب گرما از منبع و انجام كار مساوي با گرماي چذب شده تأثير ديگري بر محيط نداشته باشد، غير ممكن است.

يا مي‌توان گفت كه: ساخت ماشين گرمايي با بازدهي ۱۰۰ درصد غيرممكن است.

بيان كلازيوس

ساخت يك موتور سيكلي كه تأثيري جز انتقال مداوم گرما از دماي سرد به دماي گرم نداشته باشد، غير ممكن است.

ارتباط اين دو بيان

اين دو بيان قانون دوم ترموديناميك معادل (هم‌ارز) هستند. اگر بتوان يكي از آنها را نقض كرد، ديگري نيز نقض مي‌شود.

قانون سوم ترموديناميك

قانون سوم ترموديناميك مي‌گويد هنگامي كه انرژي يك سيستم به حداقل مقدار خود ميل مي‌كند، انتروپي سيستم به مقدار قابل چشم‌پوشي مي‌رسد. يا بطور نمادين: هنگامي كه

U-->U₀،S-->0

از رابطه بين انرژي دروني و دما، رابطه بالا را مي‌توان به صورت زير نوشت:

هنگامي كه T-->0، S-->0

اما در هنگام كاربرد اين قانون بايد توجه داشت كه در اين دما (T-->0) سيستم در حال تعادل است يا نه. زيرا با پايين آمدن دما، سرعت رسيدن به تعادل خيلي زياد مي‌شود.

معرفي يك كتاب:جهان هولوگرافيك

الهه تیموری — Tue, 10 Nov 2009 09:07:49 GMT

نام كتاب: جهان هولوگرافيك

نويسنده: مايكل تالبوت

ترجمه: داريوش مهرجويي

"جهان ما و هر چه در آنست از قطره هاي باران و دانه هاي برف و درختان كاج تا شهابها و ذرات الكترونها و كوانتومها همه تنها تصاوير شبه گونه اي هستند از واقعيتي دور از دسترس كه خارج از زمان و مكان بر ما فراتابيده مي شود.

با خواندن جهان هولوگرافيك با جهاني روبرو مي شويم كه هر ذره آن ويژگيهاي كل آن را در خود دارد و خواننده ايراني بسياري از مفاهيم متافيزيكي را كه ريشه در فلسفه و عرفان شرق دارد در قالب زباني روشن و امروزي باز مي شناسد."

كاربرد بهينه سازي در صنعت

نسرين — Fri, 20 Feb 2009 16:20:19 GMT

حل مسائل بهينه سازي در سيستم‌هاي مهندسي يكي از مهمترين بخش‌هاي پيشبرد طرح‌هاي عظيم و تحقيقات صنعتي مي‌باشد. مسائل بهينه سازي در بسياري از رشته‌هاي مهندسي و حتي در علوم انساني نيز بسيار مشاهده‌ مي‌شود. حل مسائل بهينه سازي به يكي از عرصه‌هاي رقابتي بسيار شديد بين شركت هاي مختلف دنيا تبديل شده است. زيرا جابجايي جواب مسئله حتي به ميزان بسيار اندكي، مي‌تواند هزينه پروژه را به اندازه ميليون ها دلار جابجا نمايد.

تجربيات گرانقدر سازمانهاي قطعه ساز كشورهاي صنعتي نشان مي دهد كه هزينه كل يك محصول را نمي توان از طريق روشهايي مانند بازرسي محصول يا حتي ابزارهاي كنترل در حين ساخت به طور چشمگير واقتصادي كاهش داد. بلكه روشهايي بايد ابداع وبه كار گرفته شود تا بتوان كيفيت بالا را با هزينه اي پايين در مراحل طراحي محصول به وجود آورد يعني در جاهايي كه كيفيت و كاهش هزينه مي تواند ايجاد شود. بررسي هاي بيشتر شركت هاي موفق ومطرح در كشورهاي صنعتي نشان مي دهد كه اين سازمانها بهينه سازي را از طريق روشهايي انجام مي دهند كه نتيجه آن ساخت محصولاتي با كيفيت بالا و هزينه پايين است اما كشورهايي كه از توانمندي اين روش ها بي اطلاع هستند براي بهينه سازي مجبورند محصولات را براي ساخت گرانتر بسازند ويا يا ايجاد نو آوري كه برنامه ريزي براي آن مشكل بوده و منجر به سرمايه گذاري زياد و زمان طولاني توسعه مي شود. در كشورهايي مانند ايران كه تغيير پذيري در مواد و قطعات بسيار زياد و مشكلات نقدينگي چشمگير. روش بهينه سازي به ويژه در مرحله طراحي فرايند ساخت كه دستاورد حداقل آن تنظيم بهينه فرايند است بايد يكي از مهمترين روش هاي بهينه سازي در سطوح عملياتي باشد. در واقع اين روش بهينه سازي در اين كشورها بايد توفيق بيشتري را نسبت به كشورهاي صنعتي به دست آورد. يكي از دلايل مهمي كه بيشتر توليد كنندگان در كشورهاي غير صنعتي علي رغم داشتن دانش فني بالا و به كارگيري فناوري كشورهايي صنعتي محصولاتي با كيفيت پايين و هزينه بالا و در نتيجه غير رقابتي براي محصول تعريف شده مشابه توليد مي كنند اين است كه مهندسان آنها اين روش ها را حتي براي بهينه سازي تعيين مقادير پارامترهاي فرايند توليد به كار نمي برند. كه از طريق اين بهينه سازي مي توان بدون تحميل هيچگونه هزينه اي با اغتششات موجود در ساخت كه ممكن است متفاوت از اغتششاتي باشد كه سازنده فناوري با آن روبه رو بوده مبارزه كند. آنها چشم بسته مشخصات پارامترهاي بيان شده در كاتالوگ ها ويا گفته هاي همكاران قبلي خور را قبول مي كنند در حالي كه ممكن است عوامل اغتشاش محيط ساخت محصول متفاوت با آنهايي باشد كه در تعيين مقادير بهينه پارامترها در نظر گرفته شده است. اگرچه در بيشتر كشورهاي توليدي كشورهايي مانند ايران ضررهاي كيفي و تبعات هزينه اي به مشتريان نهايي منتقل مي شود و ممكن است اين ضررهاي اجتماعي در نظر صاحبان صنايع بي اهميت جلوه كند اما در كشورهايي كه در آنها رقابت سالم در جريان است توجه به اين ضررهاي عملكردي و عوارض جانبي آنها حياتي است زيرا عدم توجه به اين مهم به از دست دادن حسن اعتماد مشتريان نهايي ودر نتيجه از دست دادن سهم بازار محصول منجر مي شود كه بالغ بر ميلياردها ريال است

سبزی کاری در فضا

بهار عاطفی نیا — Wed, 06 May 2009 10:34:13 GMT

سبزی کاری در فضا

محققان علوم زیست فضایی اقدام به تولید نوعی کاهو در محفظه های مخصوص و در شرایطی مشابه با ماه و مریخ کرده اند و در جستجوی راههایی هستند تا بتوانند در شرایطی خاص و مشابه با آنچه در خارج از جو زمین حاکم است , سبزیجات مختلف را پرورش دهند.

شبهای سرد و طولانی و خاک نامناسب هیچ یک نمی توانند مانع ازتلاش علاقمندان به کشت سبزیجات – دست کم آن دسته از علاقمندان به این امردر فراسوی این کره خاکی _شوند.
مرکز "تحقیقات کشاورزی تگزاس "اقدام به تولید نوعی کاهو در محفظه های مخصوص و در شرایطی مشابه با ماه و مریخ کرده است . در این مرکز و در پروژه ای با نام "ظرف سالاد"که وزارت هوا و فضا ایالات متحده مجری آن است, محققین در جستجوی راههایی هستند تا بتوانند در شرایطی خاص و مشابه با آنچه در خارج از جو زمین حاکم است , دست به کشت سبزیجات بزنند.
دو مساله که بر اهمیت این اقدام می افزاید یکی میل طبیعی و سیری ناپذیر انسان به کشف جهان لایتناهی است و دیگری نیاز حیاتی آدمی به غذا .درآخرین سفر فضایی که شش ماه به طول انجامید, مواد غذایی توسط یک شاتل به ایستگاه فضایی حمل شدو حدود 200 نوع غذای مختلف از گوشت مرغ گرفته تا انواع دسر بصورت خمیرمانند در تیوپهایی همچون تیوپ خمیر دندان دراختیارفضانوردان قرار گرفت.
اما برای آن دسته ازفضا نوردانی که برای مدتهای طولانی تری در فضا به سر می برند, این امکان که بتوانند خود غذای خود راتهیه کنند و از تازگی آن لذت ببرند ,از اهمیت ویژه ای برخوردار است .این مطلب هم از نقطه نظر روانشناسی و هم از دیدگاه علم تغذیه مورد توجه قرار گرفته است

در واقع به جرات باید گفت فرستادن انسان به کرات دیگر از دردسر کمتری برخوردار است تا تا یافتن راهی برای رشد سبزیجات در فضا.برای مثال هیچگونه فشاری درجو ماه وجود ندارد (چیزی که برای ایجاد ابر و بارش باران الزامی است),میزان جاذبه آن تنها یک ششم جاذبه زمین است ,یک روز آن تقریبا برابر است با سی روز زمینی و یک شب آن معادل دوهفته شب زمینی بعلاوه فاقد کربن لازم برای انجام عمل فتو سنتز می باشد.
مریخ بر خلاف ماه اتمسفری د ارد که 95 در صد آن حاوی دی اکسید کربن و فشار اتمسفری آن یک صدم فشار زمین است و با آنکه یک روز مریخی اندکی بیش از 24 ساعت است نور کافی برای رشد گیاها ن فراهم نمی کند.به همین علت دانشمندان مجبور به ساختن محفظه هایی هستند که شرایطی مشابه آنچه برا ی رشد گیاهان لازم است را بتوانند در آن محفظه ها ایجاد کنند ,از قبیل فشار مناسب ,کربن و سایر مواد لازم برای صورت گرفتن عملیات فتوسنتز.
البته تحقیقات نشان می دهد گیاهان در فشار پایین بهتر رشد می کنند. مزیت این مساله این است که مواد کمتری مورداستفاده قرارمی گیرد ودرنتیجه هزینه های کمتری دربرخواهد داشت.اما ایجاد شرایطی که گیاهان بتوانند در فشار پایین رشد کنند نیز کار دشواری است.در چنین سیستمی هوا باید در طول روز بتدریج ومعادل 1.5 درصد حجم محفظه ها وارد آنها شود.همین طور گاز اتیلن تاثیر بسزایی در رشد گیاهان دارد.براساس تحقیقات صورت گرفته گیاهان شب هنگام (و نیز دردوره های تاریکی) درفشار پایین گاز اتیلن کمتری تولید می کنند و کربو هیدرات کمتری را مورد استفاده قرار می دهند که این مساله باعث می شود تا برگهای پهن تری در گیاهان ایجاد شود .این آزمایش در کاهو به طور مثال نتایج خیلی خوبی داشته است.همچنین گیاهان هم در تولید اکسیژن و هم در کاهش دی اکسید کربن نقش دارند دو عاملی که برای حیات انسانها لازم و ضروری است . این محفظه ها را می توان در سطح ماه و مریخ هم مورد استفاده قرار داد و کمبود نور در سطح این دو سیاره را با ذخیره سازی انرژی نورانی و استفاده از آن را در مواقع ضروری جبران نمود .

بهینه سازی الگوی برش

نسرين — Fri, 27 Feb 2009 06:03:47 GMT

يكي از مسائلي كه بسياري از صنايع توليدي با آن روبرو هستند، انتخاب الگوهاي مناسب براي برش ورق، ميلگرد، شمش و . . . به گونه اي است كه بتوانند با كمترين ضايعات، قطعات و محصولات مورد نياز خود را توليد نمايند.

اين مسئله يك مسئله ي بهينه سازي بسيار دشوار است كه به مسئله ي Cutting Stock مشهور است.

به سبب پيچيدگي فراوان اين مسئله، دست يابي به جواب بهينه يا نزديك به بهينه براي آن بسيار دشوار و مستلزم استفاده از الگوريتم هاي جستجو و بهينه يابي پيچيده است.

یک مثال واقعی:

شركتي 9 نوع محصول با طول هاي L1، L2، L3، . . .، L9 توليد مي كند. ميزان تقاضاي هر محصول در هر ماه مشخص و برابر D1، D2، D3، . . .، D9 است. جنس تمامي محصولات يكسان است و مي توانند از يك شمش برش داده شوند.

اين شركت براي پوشش تقاضاي خود، بايستي شمش هايي با طول L سفارش دهد. طول اين شمش ها مي تواند بين مقدار x1 تا x2 با تلورانس m ميليمتر در تغيير باشد.

به سبب هزينه هاي بالاي راه اندازي و محدوديت هاي تکنولوژيک، از هر شمش حداكثر دو طول مختلف جدا كرد.

هدف:

1- تعيين طول شمش هايي كه بايستي خريداري شوند
2- تعيين الگوهاي برش بهينه بگونه اي كه مجموع ضايعات كمينه شود

نتيجه:

کاهش ميزان ضايعات از 3.8 متر به 2.13 متر (44% کاهش)

موارد کاربرد:

•   صنايع توليدات فلزي
•   توليد کنندگان شمش و ورق
•   صنايع نساجي
•   صنايع چوب و کاغذ
•   انبوه سازان مسکن
•   صنايع سنگ هاي معدني
•   خودروسازان

پيشنهاد استخراج فيتاز از كرم

خسرو سلجوقی — Fri, 31 Jul 2009 13:42:07 GMT

كرم آيزينيا فوتيدا داراي آنزيم فيتاز است و ماهي 500 ميليون تومان از اين آنزيم براي خوراك طيور وارد كشور مي شود براي استخراج آن پيشنهاد مي شود

سمینار هفتگی

الهه تیموری — Sat, 07 Nov 2009 07:00:28 GMT

برگزاری سمیناری با موضوع Electronic structure in real space توسط آقای دکتر هاشمی فر امروز ساعت 13:30 در دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی اصفهان

معرفي اژدهاي زباله‌خوار

خسرو سلجوقی — Thu, 09 Apr 2009 20:13:20 GMT

به نام خدا

معرفي اژدهاي زباله‌خوار

كاربردي ساختن مزاياي صنعت ورمي‌كمپوست و معرفي مزاياي كارآفريني و اشتغال‌زايي آن به جامعه كارآفرينان ايراني

خداوند بيش از 3200 نوع کرم خاکي آفريده است که دو نوع آن با ويژگي خاصي نجات دهنده محيط‌زيست انسانها و تامين کننده غذاي سالم آنها هستند، يکي از اين دو نوع كرم، كرم خاكي است كه در زبان فارسي به كرم خاكي قرمز حلقوي باراني و در سطح بين‌المللي به كرم قرمز كاليفرنيايي معروف است.

1- اين کرم داراي 70 درصد پروتئين است که در مقايسه با 22 درصد پروتئين گوشت قرمز يعني بيش از سه برابر و همچنين داراي امگا 3 نيز ميباشد.

2- مصارف کرم: از اين كرم بدليل داشتن پروتئين در موارد زير استفاده ميشود:

2-1- مصرف پروتئيني انساني: در ساير کشورها از جمله در كشور آمريكا غذاي مصرفي مردم است (از گرانترين غذاهاي فروشگاه‌هاي زنجيرهاي مک دونالد)، با توجه به فرهنگ ما استفاده از آن فعلا هدف نميباشد. (خود كرم به عنوان پروتئين)

2-2- مصرف پروتئيني حيواني: غذاي دام، طيور و ماهي (مصرف خود كرم)

2-3- مصارف در توليد لوازم آرايشي و بهداشتي(مصرف خود كرم)

2-4- مصارف در داروسازي (مصرف خود كرم)

2-5- از طريق اين كرم زبالههاي تر و فضولات حيواني تبديل و به کود جديدي به نام ورمي‌کمپوست يا هوموس تبديل ميشود. (تبديل زباله به كود آلي غني طبيعي كشاورزي) (توسط كرم)

2-6- بدليل خاصيت اسفنجي کود توليد شده در نگهداشت آب، در آباد نمودن زمينهاي کوهپايه، باير و شوره‌زار استفاده ميگردد. (از كود توليد شده به همراه فنّاوري خاص)

اين صنعت با توجه به اينكه در حفظ و استفاده بهينه از محيط زيست و كاهش هزينه‌هاي حمل و نقل و دفع زباله ها و فضولات نقش قابل توجهي دارد مي‌تواند در پيشرفت اقتصاد و توسعه پايدار كشور بسيار مفيد باشد.

در حال حاضر كشورهاي كانادا، ايتاليا، ژاپن، فيليپين، آمريكا و هند كارخانه‌هاي زيادي را در زمينه اين صنعت و مخصوصا سامانه‌هاي بازيافت در ابعاد وسيع به اجرا درآورده‌اند و از منافع آن بهره‌مند شده‌اند. اين صنعت در زمينه كشاورزي، باغداري و توليد چاي كمپوست كاربردهاي فراواني دارد. هركشوري سالانه ميليونها تن زباله توليد مي‌كند كه منبع بسيار با ارزشي براي توليد ورمي‌كمپوست و خلق ارزش است. به عنوان مثال در كشور هند سالانه 25 ميليون تن زباله توليد مي‌شود كه درصد قابل توجهي از آن به كود ورمي‌كمپوست تبديل مي‌شود. هم اكنون در كانادا هر هفته 75 تن زباله توسط كرم به كود ورمي‌كمپوست بازيافت مي‌شود. شركت American Earthworm Company در سال 1978 اولين كارخانه خود را با ظرفيت 500 تن در ماه راه‌اندازي كرد و شركت Aoka Sangyo Co. Ltd در ژاپن نيز سه كارخانه 1000 تن در سال دارد كه ضايعات صنايع غذايي را به كود ورمي‌كمپوست تبديل مي‌نمايد. در حال حاضر 3000 كارخانه ورمي‌كمپوست در ژاپن وجود دارد كه هريك ظرفيت 5 تا 50 تن در ماه دارند.

اكنون نوبت ايران است تا وارد صنعت ورمي كمپوست و فنّاوري هاي تجاري آن شود.

و من الله التوفيق

خسرو سلجوقي

عضو هيات علمي بازنشسته معاونت برنامهريزي و نظارت راهبردي رياست جمهوري

گروه‌های دانشگاهی

استفاده از بقاياي كرم ها در توليد كود ورمي كمپوست

علم مواد چیست؟

متالوگرافی چیست ؟

نانوسنسورها

عکس پرنده کیوی

علم مواد

علم مواد

علم و مهندسی مواد به بررسی انواع ماده ها ، ساختار آنها ، خواص و کابردشان می پردازد. در علم مواد ، ماده ها به طور جامع به سه بخش اصلی تقسیم بندی می شوند که عبارتند از:

§ فلزات

§ سرامیک ها

§ پلیمر ها

در اولین نگاه همه چیز اطراف ما را مواد تشکیل داده اند اما تا به حال به این مساله فکر کرده ایم که مواد چیند و چطور آنها را می شناسیم ، می سازیم و به کار می بریم؟

نیکل

اطلاعات اولیه

نیکل ، عنصرشیمیایی جدول تناوبی است که نماد Ni داشته و عدد اتمی آن ، 28 است.

خصوصیات قابل توجه

کاربردها

مصارف کلی نیکل به صورت زیر است:

§ فولاد ضد زنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ.

§ فولاد نیکل برای تولید فلز سلاح‌ها و گاو صندوق‌ها کاربرد دارد.

§ آلیاژ آلنیکو برای تولید آهن‌ربا .

§ فلز Mu که قابلیت نفوذ پذیری مغناطیسی بالایی داشته و برای صفحه نمایشهای مغناطیسی استفاده می‌شود.

§ آلیاژ کابلهای انتقال حافظه که در ساخت ربات‌ها کاربرد دارد.

§ باطری‌های قابل شارژ ، مانند باطریهای نیکل هیدروکسیدی و نیکل کادمیوم.

§ ضرب سکه. در ایالات متحده و کانادا ، نیکل برای سکه‌های 5 سنتی استفاده می‌شود که آنها نیز نیکل نامیده می‌شوند.

§ آبکاری الکتریکی

§ ظروف ضد حرارت برای استفاده در آزمایشگاه‌های شیمی .

§ نیکل مشتق شده ، یک کاتالیزور است که برای هیدروژنه کردن روغن سبزیجات بکار می‌رود.

نقش بیولوژیکی

چدن‌های خاکستری: در این نوع چدن‌ها تمامی یا قسمت اعظم کربن بصورت آزاد ( گرافیت ) رسوب می‌کند. مقطع بریده شده ی این نوع چدن‌ها خاکستری رنگ است.

علت های جوش پذیری محدود چدن ها :

انواع چدن‌های خاکستری از نظر شکل گرافیت

§ چدن‌های خاکستری با گرافیت کلوخه‌ای یا شکوفه‌ای یا چدن‌های مالیبل با چکش‌خوار

§ چدن خاکستری با گرافیت ورقه‌ای یا فلسی یا پولکی

§ چدن خاکستری با گرافیت کروی یا چدن داکتیل یا SG و یا چدن نشکن

§ چدن خاکستری چشم گاوی ( این نوع چدن ما بین خاکستری و سفید می باشد که به علت گرافیتهای نسبتاً بزرگ در بین فاز روشن رنگ فریت به این اسم مشهور است ).

فولاد

کاربرد انواع مختلف فولاد :

ناخالصی‌های آهن و تولید فولاد :

§ سوزاندن ناخالصی‌های چدن

§ افزودن مقادیر معین از مواد آلیاژ دهنده به آهن

و چنانچه ناخالصی اصلی سیلسیم یا فسفر باشد ( و معمولاً چنین است ) ، یک کمک ذوب بازی که معمولاً اکسید منیزیم ( MgO ) یا اکسید کلسیم ( CaO ) است ، اضافه می‌کنند:

کوره تولید فولاد و جدا کردن ناخالصی‌ها :

روش دیگر جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن :

تبدیل آهن به فولاد آلیاژی :

تیتانیوم

درمورد آلیاژهای تیتانیموم بیشتر بدانیم

این ترکیبات نشان دهنده تمامی عناصر آلیاژی تیتانیوم نیست اما بیشتر عناصر استفاده شده در طراحی آلیاژهای تیتانیوم را شامل می شود .

اطلاعات بیشتری در مورد ساختار تیتانیوم

آلومیندهای تیتانیومی ترکیبات بین فلزی هستند که از تیتانیوم وآلومینیوم ( به همراه یک یا بیشتر از عناصر آلیاژی ) به دست می آیند.

خواص فیزیکی :

خواص فیزیکی گوگرد عبارت است از:

§ رنگ : زرد

§ حالت: جامد

§ سختی: شکننده

§ نقطهه ذوب: ۱۱۹ درجه

§ نقطه جوش:۴۴۵

§ رسانایی: ندارد

§ انحلال پذیری : ندارد

آسیاب گلوله ای (Ball mill)

نقش مواد جدید در سبک سازی خودررو ها

نقش مواد جديد در سبك سازي خودروها (بررسي مقايسه اي)

سبك سازي خودروها

مقايسة مواد جايگزين فولاد

كاربرد مدل هاي عددي براي پيش بيني هواشناسي

معرفی گرايشهای مختلف مهندسی مواد

نمودار فازی آهن-کربن

نمودار فازی آهن-کربن

نمودار تعادلی آهن-کربن (Fe-C) راهنمایی است که به کمک آن می‌توان روش‌های مختلف عملیات حرارتی، فرآیندهای انجماد، ساختار فولادها و چدن‌ها و... را بررسی کرد.

قسمتی از این نمودار که در متالورژی اهمیت بیشتری دارد، قسمت آهن-کاربیدآهن (سمنتیت) است.

چون کاربید آهن یک ترکیب شبه‌پایدار است، بنابراین دیاگرام آهن-کربن را سیستم شبه‌پایدار می‌نامند. حالت پایدار کربن در فشار اتمسفر، کربن آزاد (گرافیت) است.

قسمت‌هایی که در نمودار با حروف یونانی مشخص شده‌اند، نشانگر محلول‌های جامد از نوع بین‌نشینی هستند.

تحولات هم ‌دما (ایزوترم) در سیستم آهن-کربن شبه پایدار

خطوط افقی در نمودار، نشان دهندهٔ استحاله‌های هم‌دما هستند.

استحالهٔ یوتکتیک : دما ۱۱۴۸ºC، غلظت کربن ۴٫۲۰ درصد

استحالهٔ یوتکتوئید : دما ۷۲۷ºC، غلظت کربن ۰٫۸۰ درصد

استحالهٔ پریتکتیک : دما ۱۴۹۵ºC، غلظت کربن ۰٫۱۸ درصد

البته باید توجه داشت که غلظت‌ها و دماهای ذکرشده برای آهن-کربن خالص بوده و با حضور عناصر آلیاژی دیگر، این ثابت‌ها تغییر می‌کنند.

آلوتروپ‌های آهن