پایان نامه آلیاژهای حافظه دار و کاربرد آن در پزشکی، مهندسی مکانیک
عنوان: پایان نامه آلیاژهای حافظه دار و کاربرد آن در پزشکی، مهندسی مکانیک
رشته: پروژه پایانی دوره کارشناسی،مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات
فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحه: ۶۴
چکیده:
علوم و تکنولوژی در قرن آینده به طور قطع تاثیر زیادی از مواد جدید خواهد گرفت . آلیاژ های حافظه دار یکی از این مواد نو هستند .
عکس‌العمل مواد جامد در مقابل نیروها، گشتاور ها و یا به طور کلی هر نوع تنشهای خارجی وارد بر آن، اعم از استاتیکی و یا دینامیکی، در شرایط خاص محیط کار یا محیط آزمایش، رفتار یا خواص مکانیکی نامیده می‌شود. کیفیت موادی که در طراحی قطعات صنعتی به کار می‌رود بیش از همه به خواص مکانیکی آنها بستگی خواهد داشت. به وسیله روشهای آزمایش استاندارد شده می‌توان اعدادی را ارائه داد که مشخص کننده خواص مکانیکی باشد. بر روی خواص مکانیکی عوامل خارجی از قبیل ۱- مقدار تنش، ۲- سرعت ۳ – مدت زمان وارد آمدن تنش ۴- درجه حرارت ۵- نوع تنش (از لحاظ استاتیکی و یا دینامیکی ) و در حالت تنش متناوب ۶- تعداد دفعات وارد آمدن آن و همچنین ۷- اثر شیمیایی محیط اطراف ماده مورد آزمایش تاثیر می‌گذارد. شرایط آزمایش باید طوری انتخاب شود که بتواند تا حد امکان مشخصات واضحی راجع به رفتار آن جسم تحت شرایط خاص محیط کار را ارائه دهد مواد ایزوتروپی اند به جز یک کریستال ها که در آنها خواص مکانیکی متفاوت است. ناهمسانگردند. ناهمسانگردی (ان ایزوتروپی ) تک کریستال تاثیر بسزایی روی خواص مکانیکی خواهد داشت. تک کریستالها و مواد چندین کریستالی با کریستالی با کریستالهای جهت دار، با مرزها یا ذرات جهت دار فاز دوم و همچنین مواد پلیمری با مولکولهای زنجیره ای جهت دار، جزء موادی با خواص مکانیکی غیر یکنواخت درتمام جهات محسوب می‌شوند. دراندازه گیری خواص مکانیکی این گونه مواد باید از جهات مختلف قطعه نمونه برداری شود. بنابراین در کاربرد صنعتی مناسبترین و نامناسبترین جهات، از لحاظ جهت تنش اعمال شده، وجود خواهد داشت. تمام مواد بی شکل یا با ساختار شیشه‌ای و مواد چندین کریستالی با توزیع بی نظم دانه ها- با جهات کریستالی گوناگون – دارای خواص مکانیکی تقریباً یکنواختی در تمام جهات هستند. اکنون برای آشنایی بیشتر با مفهوم تنش به طور اختصار به تعریف آن می‌پردازیم.
فهرست مطالب
عنوان
فصل اول: مقدمه
۱-۱- مقدمه
۱-۲-خلاصه متن
۱-۳-تاریخچه
فصل دوم: مواد هوشمند
۲-۱-آلیاژهای حافظه دار
۲-۲-تغییر حالت متالورژیکی
۲-۲-۱- تغییر حالت های مارتنزیتی و پدیده حافظه دار شدن
۲-۳- اثر حافظه دار یک طرفه و دو طرفه
۲-۳-۱- اثر حافظه دار یک طرفه
۲-۳-۲- اثر حافظه دار دو طرفه
فصل سوم: خواص مکانیکی مواد
۳-۱-تغییر شکل الاستیکی
۳-۲- مدول الاستیکی
۳-۳- درجه حرارت
فصل چهارم: بررسی آلیاژهای حافظه دار
۴-۱- روشهای بررسی آلیاژهای حافظه دار
۴-۲- انواع آلیاژهای حافظه دار و خواص مربوط به آنها
۴-۳- خواص ترمومکانیکی آلیاژهای حافظه دار
۴-۴- مقاومت به خستگی در آلیاژهای حافظه دار
۴-۵- محاسبه سازه ها در آلیاژهای حافظه دار
۴-۶- تولید و پردازش نیتینول
۴-۷- عملیات ترمومکانیکی و خواص مربوط به آن
۴-۸- اندازه گیری خواص عملکردی وابسته
۴-۹- آزاد سازی نیکل و سازگاری زیستی
۴-۱۰- قابلیت بالای استهلاک در آلیاژهای حافظه دار نیکل- تیتانیم
۴-۱۱- خوردگی و رفتار الکتروشیمیایی آلیاژهای نیکل – تیتانیم
۴-۱۲- جایگاه نیکل – تیتانیم متخلخل به عنوان ماده‌ای در مهندسی استخوان
۴-۱۳- ملاحظات شکل گیری
۴-۱۴- ماشینکاری آلیاژهای حافظه دار
فصل پنجم: کاربردهای آلیاژهای حافظه دار
۵-۱- کاربرد های آلیاژهای حافظه دار
۵-۲- آلیاژهای حافظه دار نیکل – تیتانیم – مولیبدن، کاربردهای پزشکی
۵-۳- کاربرد آلیاژهای حافظه دار درمهندسی پزشکی
۵-۴- موارد استفاده پزشکی از آلیاژ Ni-Ti
۵-۴-۱- کاربردهای مربوط به قلب و عروق
۵-۴-۲- کاربردهای ارتوپدی
۵-۴-۳- کاربرد آلیاژ های حافظه دار در وسایل جراحی
۵-۵- مشخصات تغییر شکل آلیاژهای نیکل – تیتانیم – مولیبدن
۵-۶- ابزار و ایمپلنت های پزشکی
۵-۷- استفاده از الاستیسیته (جایگذاری الاستیک)
۵-۸- استفاده حرارتی (جایگذاری حرارتی)
۵-۹- مقاومت به تاب و گره
۵-۱۰- تنش ثابت
۵-۱۱- ممانعت دینامیک (پویا)
۵-۱۲- سفتی وابسته به دما
۵-۱۳- تحلیل حرارتی
۵-۱۴- سایر کاربردهای مواد هوشمند که احتمالاً تا سال ۲۰۱۵ تحقق خواهند یافت عبارتند از
نتیجه گیری:
منابع :
فهرست اشکال
عنوان
شکل ۱-۲: تغییر شکل بر اثر دما در آلیاژهای حافظه دار
شکل ۲-۱: سیکل حرارتی مکانیکی توصیف کننده پدیده حافظه داری شکلی
شکل ۲-۲: وابستگی دما را می توان مستقل از زمان دانست.
شکل ۲-۳: تغییر آرایش اتمی به صورت هماهنگ وابسته به دما
شکل ۲-۴: اثر حافظه دار یک طرفه
شکل ۲-۵: اثر حافظه دار دو طرفه
شکل ۲-۶: اثر حافظه دار دو طرفه
شکل ۳-۱: اثر درجه حرارت در تغییر شبکه کریستالی
شکل ۴-۱: متغیرهای ماکروسکوپی توصیف کننده سیستم
شکل ۴-۲: مراحل تولید سیم نازک از شمش نیکل تیتانیم
شکل ۵-۱: تصور ناسا از یک هواپیماهای هوشمند
شکل ۵-۲: مواد هوشمند
شکل ۵-۳: کاربردهای پزشکی آلیاژهای حافظه دار
شکل ۵-۴: شکل اصلی ومراحل بازیافت فیلتر
شکل ۵-۵: مراحل مسدود کردن سوراخ دیواره دهلیزی
شکل ۵-۶: استنت ها با اندازه های متفاوت
شکل ۵-۷: کاربردهای ارتوپدی
شکل ۵-۸: بست های ارتوپدی با خاصیت حافظه داری در ترمیم شکستگی Error! Bookmark not defined.
شکل ۵-۹: مورداستفاده خاصیت حافظه داری دوطرفه درفیزیوتراپی عضلات ضعیف
شکل ۵-۱۰: مراحل بازیابی شکل اولیه سبد ساخته شده با آلیاژحافظه دار برای جمع آوری سنگ مثانه
شکل ۵-۱۱: پمپ بالونی برای جلوگیری از مسدودشدن رگ حین آنژیوگرافی
شکل ۵-۱۲: انواع انبرکهای گیره ای وپنس مورداستفاده در لاپاراسکوپی
شکل ۵-۱۳: منحنی های تنش – کرنش در دمای K298
شکل ۵-۱۴: ابزار و ایمپلنت های پزشکی
شکل ۵-۱۵: مقاومت به تاب و گره
شکل ۵-۱۶: تحلیل حرارتی آلیاژهای حافظه دار
مقدمه
پیشرفتهای وسیع و سریعی که درکلیه زمینه های صنعتی رخ داده است، مرهون دستیابی به مواد با کیفیت بالاتر است که در ساخت قطعات ماشین آلات و تجهیزات صنعتی به کار می‌روند. عموماً اغلب مهندسین شاغل در واحدهای صنعتی، به ویژه طراحی و ساخت و تولید، با مواد مهندسی سروکار دارند. آنها معمولاً در انتخاب و کاربرد مواد در طراحی و ساخت و تولید اجزا و بررسی و تحلیل شکست شرکت دارند.
موقعی که در طراحی و ساخت قطعه ای در مورد انتخاب مواد تصمیم گیری می‌شود باید به مسائل مهمی از قبیل: روش ساخت، دقت ابعادی، حفظ و نگهداری شکل صحیح اولیه در حین کاربرد، داشتن خواص مورد نظر و نگهداشتن آن خواص برای مدت معین تحت شرایط محیط کار، امکان تعمیر و نگهداری آن خواص برای مدت معین تحت شرایط محیط کار، امکان تعمیر و نگهداری آسان درهنگام کاربرد، سازگاری ماده با دیگر مواد اجزاء سیستم، بازیابی آسان ماده، مسائل مربوط به زیست محیطی ماده در ارتباط با ساخت و تولید، هزینه تولید و بالاخره در مواردی وزن و نوع سطح ظاهری آن توجه شود.
این پایان نامه با آیین نامه نحوه نگارش و تدوین پایان نامه تهیه شده و آماده ارائه میباشد.
دیدگاه ها