کوره های صنعتی برای درمان گرما

ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و عملکرد فرآیند مواد

2025-09-10

خواص فیزیک شیمیایی و عملکرد فرآیند مواد

درخواص فیزیکی و شیمیاییبه عنوان مثال، در مورد مواد، به ویژگی های ذاتی آن که تحت فعالیت های فیزیکی و شیمیایی نشان داده می شود، اشاره می شود که ویژگی های اساسی آن را تعیین می کند.عملکرد فرآیند(یا عملکرد تکنولوژیکی) به توانایی یک ماده برای سازگاری با روش های مختلف پردازش و تولید اشاره دارد، که به طور مستقیم بر قابلیت تولید و هزینه محصولات تأثیر می گذارد.

1خواص فیزیک شیمی مواد

خواص فیزیک شیمی در خود ماده وجود دارد و مستقل از پردازش است.خواص فیزیکیوخواص شیمیایی.

1.1 خواص فیزیکی

این ها بازتاب مواد به اقدامات فیزیکی (به عنوان مثال، نیروی، گرما، نور، برق، مغناطیس) را منعکس می کنند و به عنوان یک پایه اصلی برای انتخاب مواد عمل می کنند.

خواص حرارتی: ویژگی های مربوط به تغییرات دمایی
- نقطه ذوب شدن/ نقطه جامد شدن: دمایی که در آن یک ماده از جامد به مایع تغییر می کند (یا برعکس). به عنوان مثال، نقطه ذوب فولاد حدود 1538°C است.که محدوده دما برای کار گرم آن را تعریف می کند.
- رسانایی حرارتی: قابلیت انتقال گرما از مواد: مس دارای رسانایی حرارتی بالا (~401 W/ (((m·K)) است و برای اجزای تبعید کننده گرما مناسب است.پنبه عایق حرارتی دارای رسانایی حرارتی پایین است و برای عایق حرارتی استفاده می شود.
- ضریب گسترش حرارتی: نرخ تغییر ابعاد یک ماده با دمای. به عنوان مثال، ضریب گسترش حرارتی شیشه و فلز باید مطابقت داشته باشد تا از ترک شدن در هنگام بسته بندی جلوگیری شود.
خواص الکتریکی: پاسخ مواد به جریان الکتریکی
- مقاومت: هدایت مواد را اندازه گیری می کند (مقاومت پایین برای هادی هایی مانند مس؛ مقاومت بالا برای عایق مانند لاستیک؛ مقاومت متوسط برای نیمه هادی هایی مانند سیلیکون).
- ثابت دی الکتریک: توانایی مواد برای ذخیره انرژی الکتریکی را مشخص می کند، برای انتخاب خازن ها و مواد عایق (به عنوان مثال،سرامیک دارای ثابت دی الکتریک بالا است و برای خازن های فرکانس بالا مناسب است).
خواص نوری: تعامل بین ماده و نور
- انتقال نور: نسبت نور منتقل شده از طریق ماده (به عنوان مثال، شیشه دارای نفوذ > 80٪ برای پنجره ها است؛ فیلم های پلاستیکی دارای نفوذ قابل تنظیم برای گلخانه های کشاورزی هستند).
- انعکاس/ جذب: آینه ها دارای بازتاب بالایی هستند، در حالی که پوشش های پانل های خورشیدی دارای جذب بالایی برای بهبود بهره وری تبدیل فوتو الکتریکی هستند.
خواص مغناطیسی: واکنش مواد به میدان های مغناطیسی
- انواع مغناطیسی: طبقه بندی شده به عنوان آهن مغناطیسی (به عنوان مثال آهن، نیکل، جذب شده توسط مغناطیس) ، پارامغناطیسی (به عنوان مثال آلومینیوم، ضعیف جذب شده) و دی آمغناطیسی (به عنوان مثال مس، ضعیف دفع کننده)استفاده می شود در موتورها و دستگاه های ذخیره سازی مغناطیسی.

1.2 خواص شیمیایی

این ها منعکس کننده ثبات مواد در محیط های شیمیایی، یعنی توانایی مقاومت در برابر خوردگی، اکسیداسیون و واکنش های شیمیایی است.

مقاومت در برابر خوردگی: توانایی مواد در مقاومت در برابر فرسایش توسط مواد شیمیایی مانند اسید ها، قلیات و محلول های نمک (به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ در برابر خوردگی جوی مقاومت می کند؛آلیاژ های تیتانیوم در برابر خوردگی آب دریا مقاوم هستند و در قطعات کشتی استفاده می شوند).
مقاومت در برابر اکسید: توانایی مواد در مقاومت در برابر واکنش با اکسیژن در دمای بالا یا اتاق (به عنوان مثال، آلایندهای فوق العاده در موتورها در برابر اکسیداسیون مقاومت می کنند تا از سطح سطح جلوگیری شود).
ثبات شیمیایی: ویژگی مواد این است که با مواد در تماس واکنش نشان نمی دهند (به عنوان مثال، پلی تیترافلوئورو اتیلن، که به عنوان "مقاوم در برابر همه مواد شیمیایی" شناخته شده است، به عنوان پوشش برای لوله های شیمیایی استفاده می شود).

2عملکرد فرآیند مواد

عملکرد فرآیند به توانایی یک ماده برای انطباق با فرآیندهای تولید اشاره دارد. این به طور مستقیم تعیین می کند که "آیا پردازش ممکن است"، "سختی پردازش" و "سرعت تولید،" و در انتخاب مواد در تولید صنعتی یک ملاحظه ی کلیدی است.

نوع عملکرد فرآیند	تعاریف (صفحه اصلی)	تأثیرات کلیدی و سناریوهای کاربرد
بازیگران	توانایی ماده برای ذوب شدن، ریختن و خنک شدن به قالب های ریخته شده.	شاخص های اصلی:روان بودن(مواد ذوب شده به راحتی قالب ها را پر می کند؛ به عنوان مثال، آهن ریخته خاکستری دارای جریان خوبی است و برای ریخته های پیچیده مناسب است) ونرخ انقباضاستفاده می شود در ساخت بلوک های موتور، لوازم لوله و غیره.
عملکرد پردازش تغییر شکل	توانایی مواد برای تغییر شکل پلاستیکی از طریق نیروهای خارجی مانند جعل، رولینگ، چاپ و اکستروژن.	عملکرد خوب با "شکستگی آسان بدون ترک" مشخص می شود (به عنوان مثال، فولاد کم کربن عملکرد خوبی برای قطعات بدن خودرو دارد؛آلیاژ های آلومینیومی عملکرد خوب اکستروز برای پروفایل های درب/دروازه دارند).
عملکرد جوش	توانایی ماده برای پیوستن به مواد مشابه / متفاوت به یک ساختار یکپارچه (از طریق گرم کردن یا فشار) در حالی که اطمینان از قدرت مشترک است.	فولاد کم کربن دارای عملکرد جوشکاری عالی است (قوه جوشکاری نزدیک به فلز پایه است) و معمولاً در سازه های فولادی جوشکاری استفاده می شود.فولاد با کربن بالا در هنگام جوش آسیب می بیند و نیاز به پیش گرم کردن / خنک کردن آهسته دارد، افزایش هزینه های فرآیند.
قابلیت ماشینکاری	سهولت برش یک ماده با ابزار (به دلیل شکستن آسان تراشه ها، سایش کم ابزار و خشکی سطح پایین)	مواد مانند آلیاژ های مس و آلومینیوم قابلیت ماشینکاری خوبی دارند و به راحتی سطوح صاف را به دست می آورند.فولاد ضد زنگ و آلیاژ های تیتانیوم سخت برای ماشین آلات هستند (معمولا به چسبیدن ابزار و سایش سریع ابزار) و نیاز به ابزار و فرآیندهای تخصصی دارند.
عملکرد درمان حرارتی	توانایی ماده برای تغییر ساختار داخلی آن (از طریق گرم کردن، حفظ گرما و خنک کردن) برای تنظیم خواص مکانیکی (به عنوان مثال، قدرت، سختی).	شاخص های اصلی:قدرت سخت شدن(عمق نفوذ سختی یکنواخت در هنگام خنک کردن؛ به عنوان مثال، فولاد 45 دارای سخت شدن متوسط برای قطعات کوچک تا متوسط است؛ فولاد های آلیاژ دارای سخت شدن خوب برای شاخه های قطر بزرگ هستند) وثبات ترمپری(توانایی حفظ سختی پس از سخت کردن در دمای بالا).
عملکرد قالب گیری (برای پلیمرها)	توانایی مواد پلیمری (پلاستیک، لاستیک) برای شکل دادن از طریق فرآیندهایی مانند قالب بندی تزریق، اکستروز و ولکاناسیون.	به عنوان مثال، پلی اتیلن دارای مایع خوبی است و برای قالب دادن تزریقی در نیازهای روزانه مناسب است.عملکرد ولکاناسیون لاستیک انعطاف پذیری آن را تعیین می کند (ولکاناسیون کافی انعطاف پذیری خوبی را تضمین می کند)، در لاستیک ها و مهر و موم استفاده می شود).

3رابطه اصلی: خواص فیزیک شیمیایی در مقابل عملکرد فرآیند

این دو در تعامل هستند و به طور مشترک سناریوهای کاربرد مواد را تعیین می کنند:

خواص فیزیک شیمیایی، حد بالایی عملکرد فرآیند را تعریف می کنند.: به عنوان مثال، مواد با نقطه ذوب بالا (به عنوان مثال، وولفستم، نقطه ذوب 3422 °C) سخت است (به درجه حرارت بسیار بالا نیاز دارد) و تنها می تواند از طریق فلزات پودری پردازش شود.مواد شکننده.به عنوان مثال، سرامیک) دارای عملکرد ضعیف در پردازش تغییر شکل هستند و فقط می توانند از طریق سینتر شدن شکل بگیرند.
عملکرد فرآیند بر تحقق خواص فیزیکی و شیمیایی تاثیر می گذاردبه عنوان مثال، درمان حرارتی می تواند ساختار داخلی یک ماده را تغییر دهد و در نتیجه ویژگی های مکانیکی آن را تنظیم کند (به عنوان مثال، فولاد 45 نشان دهنده افزایش سختی و قدرت است،با پلاستیکی کمی کاهش یافته، پس از خنک کردن و تند کردن) ، سرعت خنک شدن در طول ریختن بر اندازه دانه های ریخته شده تأثیر می گذارد که به نوبه خود مقاومت کشش و مقاومت در برابر خوردگی آنها را تغییر می دهد.

کوره های صنعتی برای درمان گرما

کوره گرمایش خلاء

کوره گرمایش اندوکشن

خط عملیات حرارتی

کوره کباب

زباله سوز

تجهیزات کمکی کوره