کتاب مواد نانوساختار

توضیحات

کتاب مواد نانوساختار: نانوفناوری طراحی، مشخصه‌یابی، تولید و کاربرد ساختارها، ابزارها و سیستم‌ها در مقیاس نانومتری است. در سال‌های اخیر نانوفناوری زمینه بسیاری از مطالعات و تحقیقات علمی بوده است به‌طوریکه سرمایه‌گذاری بر روی تحقیقات در این زمینه در سراسر جهان به‌طور فزاینده‌ای در حال رشد است.
یکی از مقوله‌های مهم در نانوفناوری تولید و کاربرد نانومواد است. نانومواد به موادی اطلاق می‌شود که ابعاد خارجی و یا اندازه فازهای تشکیل‌دهنده آن حداقل در یک بعد کمتر از ۱۰۰ نانومتر است. مهم‌ترین ویژگی در همه انواع نانومواد این است که فصل مشترک موجود در ساختار آنها سهم قابل ملاحظه‌ای از ساختار ماده را تشکیل می‌دهد.
در سال‌های اخیر تحقیقات علمی در داخل کشور در زمینه مواد نانوساختار سهم بیشتری در مقایسه با دیگر انواع نانومواد را به خود اختصاص داده است. مولف کتاب «مواد نانوساختار» تلاش کرده تا اطلاعات علمی در خصوص خواص، روش‌های ساخت و مشخصه‌یابی مواد نانوساختار را در اختیار پژوهشگران و دانشجویان تحصیلات تکمیلی این حوزه قرار دهد.
در فصل اول کتاب، خواص فیزیکی و مکانیکی مواد نانوساختار ارائه می‌شود. علاوه‌بر این در خصوص ویژگی پایداری حرارتی نانوساختارها نیز بحث می‌شود.
در تولید مواد نانو دو روش پایین به بالا و بالا به پایین وجود دارد که مهم‌ترین روش‌های تولید بالا به پایین، روش‌های آلیاژسازی مکانیکی و تغییر شکل پلاستیکی شدید هستند. از این رو در فصل دوم اصول، ویژگی‌ها و کاربرد روش آلیاژسازی مکانیکی به تفصیل توضیح داده می‌شود. برای ایجاد تغییر شکل پلاستیکی شدید نیز چندین روش معرفی شده‌اند که اصول این روش‌ها در فصل سوم شرح داده می‌شود.
در فصل چهارم ابتدا روش‌های ساخت مواد آمورف و سپس تغییر حالت ساختار آمورف به ساختار کریستالی بحث می‌شود. با توجه به اهمیت و کاربرد گسترده دو روش انجماد سریع و آلیاژسازی مکانیکی در فصل چهارم به این دو روش پرداخته می‌شود.
در فصل پنجم روش‌هایی که برای مطالعه و بررسی ریزساختار، اندازه دانه‌ها و رفتار حرارتی مواد نانوساختار کاربرد دارند، معرفی می‌شوند. تعیین خواص مکانیکی، مطالعه پایداری حرارتی، مطالعات توپوگرافی و بررسی ساختار داخلی، روش‌هایی هستند که در فصل پایانی کتاب معرفی می‌شوند.

عناوین فصل‌های این کتاب به شرح زیر است:
فصل اول: خواص مواد نانوساختار
– مقدمه
– خواص مواد نانوساختار
– پایداری حرارتی نانوساختارها

فصل دوم: تولید مواد نانوساختار با روش آلیا‌ژ‌سازی مکانیکی
– مقدمه
– روش آلیاژسازی مکانیکی
– انواع فرآیندهای آلیاژسازی مکانیکی
– تجهیزات لازم برای آلیاژسازی مکانیکی
– متغییرهای فرآیند
– مبانی فرآیند آلیاژسازی مکانیکی
– ساخت مواد نانوساختار با روش آلیاژسازی مکانیکی
– مکانیزم ایجاد ساختار نانوکریستال در روش آلیاژسازی مکانیکی
– اندازه دانه‌های نهایی
– ایجاد نانوساختارهای لایه‌ای با روش آلیاژسازی مکانیکی
– تغییرات اندازه ذرات پودر در حین آلیاژسازی مکانیکی
– تغییرات فازی همراه با ایجاد ساختار نانو
– تولید نانوکامپوزیت های ذره‌ای با روش آلیاژسازی مکانیکی
– آلودگی ذرات پودر در آلیاژسازی مکانیکی

فصل سوم: تولید مواد نانوساختار با تغییر شکل پلاستیکی شدید
– مقدمه
– روش پیچش تحت فشار بالا
– روش پرس در قالب زاویه‌دار
– سایر روش‌های تغییر شکل پلاستیکی شدید

فصل چهارم: تولید مواد نانوساختار بوسیله کریستالیزاسیون ساختار آمورف
– مقدمه
– روش‌های تولید ساختارهای امورف
– انجماد سری
– توانایی تشکیل ساختار آمورف
– سیستم‌های آلیاژی با قابلیت تشکیل ساختار آمورف
– معیارهای تشکیل ساختار آمورف
– روش‌های انجماد سریع
– روش آلیاژسازی مکانیکی
– مکانیزم ایجاد ساختار آمورف با روش آلیاژسازی مکانیکی
– تشکیل فاز آمورف در فرآیند آسیاب‌کاری مکانیکی
– مقایسه فاز امورف در فرآیند آسیاب‌کاری مکانیکی
– کریستالیزاسیون ساختار امورف
– مکانیزم کریستالیزاسیون
– تشکیل نانوساختارها در حین کریستالیزاسیون

فصل پنجم: روش‌های مطالعه مواد نانوساختار
– مقدمه
– تعیین خواص مکانیکی
– مطالعه پایداری حرارتی
– مطالعات توپوگرافی
– بررسی ساختار داخلی