مقاله درباره فلز قلع

اختصاصی از فایلکو مقاله درباره فلز قلع دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 18

موضوع

فلز قلع

فلز قلع

قلع عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Sn وعدد اتمی 50 وجود دارد.این فلز ضعیف چکش خوار و نقره ای که به آسانی در آزمایش‌های مربوط به هوا اکسیده نمی شود و در برابر فرسایش مقاوم است ، در بسیاری از آلیاژها وجود داشته و بعنوان پوشش مواد دیگر جهت جلوگیری از فرسایش آنها بکار می رود.قلع را عمدتا" از ماده معدنی کاسی تریت که در آن بصورت اکسید وجود دارد ، بدست می آورند. خصوصیات قابل توجه

قلع فلزی است چکش خوار ، قابل انعطاف، شدیدا" بلورین وسفید نقره ای که ساختار بلوری آن هنگام خم شدن قطعه ای از قلع صدای خاصی ایجاد می کند( علت آن شکست بلورها است).این فلز دربرابر فرسایش ناشی از آب تقطیر شده دریا و آب لوله کشی مقاومت می کند اما بوسیله اسیدهای قوی و موادقلیایی و نمکهای اسیدی مورد حمله قرار می گیرد. هنگامیکه اکسیژن بصورت محلول است قلع بعنوان کاتالیزور عمل کرده و واکنشهای شیمیایی را تسریع می کند.

درصورتیکه آنرا درحضور آزمایش‌های مربوط به هوا حرارت دهند Sn2 حاصل می شود. Sn2 اسید ضعیفی بوده و با اکسیدهای بازی تولید نمکهای قلع می کند.قلع را می توان به مقدار زیادی جلا داد و بعنوان پوشش سایر مواد جهت ممانعت از فرسودگی یا واکنشهای شیمیایی دیگرمورد استفاده قرار می گیرد.این فلز مستقیما" با کلر و اکسیژن ترکیب می شود و و جایگزین هیدروژن اسیدهای رقیق می گردد.قلع در دماهای معمولی انعطاف پذیر است اما در صورتیکه گرم شود شکننده می شود.

شکلهای مختلف

در فشار طبیعی قلع جامد دارای دو شکل مختلف است . در دماهای پایین به شکل خاکستری یا قلع آلفا وجود دارد که دارای ساختار بلوری مکعبی مانند سیلیکن و ژرمانیم است. وقتی دما بالاتر از 2/13 درجه سانتیگراد باشد به رنگ سفید یا قلع بتا تبدیل می شود که فلزی بوده و دارای ساختار چهار وجهی است. درصورتیکه سرد شود به آهستگی بصورت خاکستری برمی گردد که بیماری قلع نامیده می شود.بهر حال این تغییر شکل تحت تاثیر ناخالصیهایی از قبیل آلومینیم و روی قرار می گیرد که با افزودن آنتیموان یا بیسموت می توان از آن جلوگیری کرد.

تاریخچـــــــه

قلع ( انگلوساکسون tin و لاتین stannum) یکی از قدیمی ترین فلزات شناخته شده است و از دوران باستان بعنوان بخشی از برنز مورد استفاده بوده است.چون موجب سخت شدن مس می گردد از 3500 سال قبل از میلاد در وسایل برنزی بکار رفته است. رونق تجارت قلع در دوران باستان بین معادن Cornwall و تمدنهای مدیترانه وجود داشته است. با این وجود شکل خالص این فلز تا تقریبا" 600 قبل از میلاد کاربرد نداشته است.تقریبا" 35 کشور در جهان به استخراج قلع مشغولند. تقریبا" هر قاره ای یک کشور مهم تولید کنند .

از لحاظ پراکندگی جغرافیائی سه ناحیه عمده که سرآمد بقیه کشورهای استخراج کننده می‌باشند عبارتند از مالزی، بولیوی و آفریقای مرکزی.در گذشته‌های بسیار دور قلع و مس را با یکدیگر می‌آمیختند و به این

مقاله صنایع مصرف کننده کانی قلع

اختصاصی از فایلکو مقاله صنایع مصرف کننده کانی قلع دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

معمولاً بعلت نرمی و درخشندگی قلع، این عنصر به سیاره مشتری و ندرتاً به زهره نسبت داده می شد. نام قلع از کلمه Zin در آلمان قدیم و Tin در اسکاند یناوی مشتق شده است. سیمبل Sn که توسط Berzlius پیشنهاد گردید از کلمه لاتین Stannum گرفته شده است. به سبب کاربرد قلع در تولید آلیاژ برنز در دوران برنز، این عنصر از اهمیت فرهنگی- تاریخی بالایی برخوردار است. اولین ابزار برنزی که در مقبره های مصر کشف گردید به اواخر هزاره چهارم قبل از میلاد مربوط می شود.

قلع خالص نخستین بار در 1800 قبل از میلاد در چین و ژاپن تولید شد. در حدود 600 قبل از میلاد مصری های باستان مصنوعات ساخته شده از قلع خالص را کنار اجساد مومیایی شده قرار می دادند. این عنصر تنها در تولید برنز استفاده نمی شد بلکه در تولید آلیاژهای سرب جهت مقاصد نظامی و واکنش فلزات نیز بکار برده می شد. قلع و بخصوص آلیاژهای آن در مناطق جغرافیایی متعدد مانند چین، اندونزی، هندوچین، هند، خاور نزدیک، آفریقای شمالی و اروپا دیده شده است.

اهمیت تاریخی و فرهنگی قلع از قرون وسطی تا ابتدای دوران مدرن به استفاده این فلز در ابزارهای مقدس، ابزارهای روزمره و جواهر آلات باز می گردد.
تاکنون هیچ شاهدی دال بر روش استحصال قلع مشاهده نشده است. تا قرن 13 کرنوال بیشتر قلع اروپا را تهیه می کرد و اولین معادن قلع در این زمان در ساکسونی گشایش یافت. این معادن تا زمانی که در جنگ 30 ساله تخریب شدند، احتیاجات کشورهای اروپایی را تأمین می کردند. پس از انجام ذخیره این معادن و همزمان با توسعه حمل و نقل دریایی، قلع در کشورهای دوردست مورد توجه قرار گرفت.

بزرگترین معادن قلع در آسیا واقعند. مالزی، اندونزی و چین مهمترین تولید کنندگان قلع در جهان می باشند. دومین محدوده معدنی بزرگ قلع در برزیل و بولیوی واقع است. کشورهایی که بیشترین تولید کنسانتره قلع را دارند، بیشترین قلع را نیز تولید می نمایند.

این مقاله به صورت  ورد (docx ) می باشد و تعداد صفحات آن 102صفحه  آماده پرینت می باشد

چیزی که این مقالات را متمایز کرده است آماده پرینت بودن مقالات می باشد تا خریدار از خرید خود راضی باشد

مقالات را با ورژن  office2010  به بالا بازکنید

لایه های نازک اکسید قلع

اختصاصی از فایلکو لایه های نازک اکسید قلع دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لایه های نازک اکسید قلع

مقدمه ای کامل و جامع و بسیار مناسب برای پایان نامه های رشته فیزیک، شیمی، نانوفیزیک،نانوشیمی، مهندسی مواد و ...

حاصل از ترجمه مقالات ISI با 29 رفرنس معتبر - 36 صفحه فایل word با فهرست مطالب، جدولها و شکلها و با رعایت تمام نکات نگارشی

[e-mail]

فابلهای مرتبط:

مقدمه

فیزیک لایه ­های نازک، شاخه­ای از فیزیک حالت جامد است که در سال­های متمادی گسترش بسیاری یافته است، به طوری­که خواص سیستم های لایه نازک، که ضخامت آن­ها بسیار کوچک است و تقریباً آن­ها را  می­توان دو بعدی فرض کرد، به کمک این شاخه از فیزیک مورد بررسی قرار داد. خواص این سیستم­ها بسیار متفاوت از حالت حجمی آن­هاست. چرا که در یک نمونه حجیم هر یک از ذرات همواره تحت تأثیر نیروهایی هستند که از تمام جهات به آن­ها وارد می­شود، در حالی­که در لایه­های نازک چنین نیست و همین امر باعث می­شود حالت­های انرژی در این مواد متفاوت از حالت حجمی باشد. در طی 60 سال گذشته، لایه­های نازک اهمیت روزافزونی پیدا کرده­اند و ویژگی­های جالب آن­ها باعث شده است تا این سیستم­ها در زمینه­های اپتیک، اپتوالکترونیک، مغناطیس، میکروالکترونیک، ابررسانایی، نیمرساناها و.... کاربرد فراوانی داشته­ باشند[1].

مهم­ترین هدف محققان در تهیه انواع لایه­های نازک به­دست آوردن لایه­هایی با بهترین کیفیت، یکنواختی، رسانایی بالا، شفافیت اپتیکی مناسب و پایدارترین حالت شیمیایی و مکانیکی است. به  منظور رسیدن به این اهداف، عوامل موثر در فرایند تهیه لایه با بهینه سازی مناسب از اهمیت ویژه­ای برخوردارند. در تعیین خواص فیزیکی و شیمایی لایه­های نازک روش­های رشد لایه نقش اصلی را ایفا می­کنند. با روش­های لایه­نشانی مختلف برای یک ترکیب، می­توان خصوصیات الکتریکی، اپتیکی و ساختاری لایه­های تهیه شده را بهینه ساخت. بنابراین روش­های ساخت لایه­های نازک، شناخت عوامل موثر در حین لایه­نشانی و عملیات پس از آن بسیار با اهمیت می­باشند. روش­های تهیه لایه­های نازک به­طور کلی به دو دسته روش­های فیزیکی و شیمیایی تقسیم می­شوند [2]. از بین روش­های فیزیکی و شیمیایی، در روش شیمیایی لایه­های تهیه شده نظم بلوری بیشتری داشته و چسبندگی لایه­ها خیلی بهتر از روش­های فیزیکی می­باشند.

خواص الکتریکی و اپتیکی لایه­های نازک به نوع ناخالصی اضافه شده بستگی دارد. در این فصل با استفاده از مقالات و مراجع مختلف تأثیر ناخالصی­های مختلف، بر روی خواص فیزیکی لایه­های نازک اکسید قلع مطالعه خواهد شد.

مطالعه خواص فیزیکی لایه ­های نازک اکسید قلع، تهیه شده به روش­های لایه ­نشانی مختلف

1-2-1- اسپری پایرولیزیز

در سال 2013 میلادی توسط پروین بانو[1] و همکارانش لایه­های نازک SnO2 به روش اسپری پایرولزیز تهیه شد [3]. محلول از مقدار معینی  M)01/0( کلرید قلع 4 آبه به همراه آب مقطر دو بار یونیزه شده تهیه شد. برای جایگذاری لایه­ها از بسترهای شیشه­ای استفاده شد. شرایط جایگذاری لایه­ها در جدول (1-1) خلاصه شده است. شکل (1-1) تصویری از دستگاه اسپری پایرولیزیز را نشان می­دهد....

طرح­های پراش پرتو ایکس (XRD) لایه­ های جایگذاری شده را در دماهای مختلف ( 0C500  ،400،300 ) در شکل (1-2) نشان داده شده است. ثابت­های شبکه و اندازه بلورک­ها برای لایه نازک SnO2 در جدول (1-2) خلاصه شده است.....

2-2-1-روش کندوپاش واکنشی[1]

در سال 2009 جوی[2] و همکارانش لایه­های نازک اکسید قلع را به روش کندوپاش در دمای 0C400 و با توان­W 200 تهیه کردند [6]. این گروه خواص ساختاری، اپتیکی را گزارش کردند که جزییات کار این گروه در زیر آمده است.

لایه­نشانی با مخلوطی از گازهای Ar و O به نسبت (1:4) انجام شد. لایه­های نازک اکسید قلع تهیه شده به دو مجموعه تقسیم شدند. یک مجوعه شامل لایه­ای بود که  در دمای 0C 400 برای یک ساعت در هوا بازپخت شد و مجموعه دیگر شامل لایه­ای بود که بدون اثر بازپخت مورد بررسی قرار گرفت. شکل (1-6-(a)) و (b) طرح­های XRD  نمونه­ی تهیه شده قبل و بعد از بازپخت با توان W 200 را نشان می­دهد و در شکل (1-7) طرح XRD پودر  SnO2 خالص نشان داده شده است. مشاهده می­شود که در هر دو نمونه در جهت­های (110)، (101)، (211) جهت­گیری کرده­اند. در نمونه بازپخت شده جهت ارجح (110) شدت بیشتری دارد...

اندازه ذره با استفاده از فرمول شرر تعیین شد. قبل از بازپخت اندازه ذره nm 9/16 و بعد از بازپخت nm 9/18 محاسبه شد که افزایش اندازه ذره را بعد از بازپخت نشان می­دهد. شکل (1-8) تصاویر AFM لایه­ نازک SnO2 را قبل و بعد از بازپخت را نشان می­دهد. مشاهده می­شود که ذرات بعد از بازپخت بزرگتر شده­اند. در فرایند بازپخت، اتم­های لایه با بدست آوردن میزان کافی انرژی و با تغییر دادن موقیت خود، منجر به بهبود نظم بلوری می­شوند[7]....

3-2-1-روش تبخیر حرارتی[1]

لایه­های نازک اکسید قلع به روش تبخیر حرارتی نیز تهیه شده­اند. به عنوان مثال ایخمایس[2] در سال 2012 لایه­های نازک SnO2 را با این روش بر روی بسترهای شیشه­ای تهیه کرد و خواص ساختاری و اپتیکی این لایه­ها را مورد مطالعه قرار داد [8].

لایه­نشانی در سیستم با خلأ بالا  (10-5 mbar)انجام شد. آهنگ تبخیر و فاصله منبع تا بستر به ترتیب Å/s 10 و cm30 بود. شکل (1-10) طرح  XRD لایه­های نازک تهیه شده با ضخامت­های  nm200 و nm 600 را نشان می­دهد. همانطور که مشاهده می­شود لایه­های نازک SnO2  دارای ساختار آمورف می­باشند و در جهت­های (101) و (110) جهت­گیری کرده­ اند.

 .

.

.

مروری بر خواص فیزیکی لایه­های نازک اکسید قلع آلاییده شده با ناخالصی­های مختلف

1-3-1- مطالعه خواص فیزیکی لایه­های نازک اکسیدقلع آلاییده به فلوئور

در سال 2009 میلادی در تحقیق جدیدی، لایه­های نازک نانوساختار SnO2 با افزودن ناخالصی فلوئور (F) توسط مهلکر[1] و همکارانش، به روش اسپری پایرولیزیز[2] تهیه شد[12]. این گروه لایه­های نازک رسانای شفاف (0-60 wt%) SnO2:F را با استفاده از یک محلول آبی شامل کلرید قلع (SnCl4.5H2O) و آمونیوم فلوئورید (NH4F) بر روی بسترهای شیشه­ای که در دمای 0C475 قرار داشتند به روش اسپری پایرولیزیز تهیه کردند و تأثیر ناخالصی فلوئور را روی خواص فیزیکی لایه­های نازک SnO2 مورد مطالعه قرار دادند....

خواص ساختاری لایه­ های نازک SnO2:F

الگوهای پراش پرتو-X لایه­های نازک SnO2 و (0-60 wt%)   SnO2:F در شکل (1-15) نشان داده شده است. همه پیک­ها متعلق به فاز بس بلوری با پارامترهای شبکه a و c از Å 73/4 تا 74/4 و Å 17/3 تا 20/3 به ترتیب برای a و c است. صفحه (200) دارای بیشترین شدت است. این در حالی است که پیک­های دیگر مانند (100)، (110)، (220)، (310)، (301)، (400) با شدت کمتری مشاهده می­شوند. شدت صفحه (200) با افزایش تراکم ناخالصی فلوئور تا نسبتSnO2:F(20 wt%)  افزایش یافته است که با افزایش نسب وزنی بالاتر شدت آن کاهش پیدا کرده است.

با افزایش تراکم یونی فلوئور، تغییر قابل ملاحظه­ای در پارامتر شبکه مشاهده نشد که به­دلیل شعاع یونی کوچکتر F1- (1.17Å) در مقایسه با شعاع یونی O2-(1.22Å) است[15-13]....

عکس میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) دو بعدی برای لایه نازک (20 wt%) SnO2:F در شکل (1-17) نشان داده شده است. همان­طور که مشاهده می­شود لایه از ذرات مثلثی[1] شکل تشکیل شده است. میانگین اندازه ذرات 230 نانومتر می­باشد[12]....

خواص اپتیکی لایه­ های نازک SnO2:F

شفافیت اپتیکی لایه­های نازک SnO2:F  در شکل (1-18) نشان داده شده است. شفافیت اپتیکی لایه­ها در ناحیه مرئی در جدول (1-2) آورده شده است. همان­طور که مشاهده می­شود بیشترین شفافیت اپتیکی  در طول موج nm550 به لایه با ناخالصی FTO(20wt.%) مربوط می­شود. اما با افزایش تراکم ناخالصی فلوئور شفافیت اپتیکی لایه­ها کاهش می­یابد که تغییرات شفافیت لایه­ها به  تغییر چگالی حامل­های بار آزاد وابسته است. با رسم نمودار2  (αhν)بر حسب  hν مقدار گاف نواری حدودeV  15/4 محاسبه شده است....

فهرست مطالب

 خواص فیزیکی نیمرسانای اکسید شفاف SnO2 با ناخالصی­های مختلف 1

1-1: مقدمه 1

1-2: مطالعه خواص فیزیکی لایه­های نازک اکسید قلع تهیه شده به روش­های لایه­نشانی 2

1-2-1: اسپری پایرولیزیز 2

1-2-2: روش کندوپاش واکنشی 6

1-2-3: روش تبخیر حرارتی 8

1-3: مروری بر خواص فیزیکی لایه­های نازک اکسید قلع آلاییده شده با ناخالصی­های مختلف 12

1-3-1: مطالعه خواص فیزیکی لایه­های نازک اکسید قلع آلاییده به فلوئور 12

1-3-1-1: خواص ساختاری لایه­های نازک SnO2:F 13

1-3-1-2: خواص  اپتیکی لایه­های نازک SnO2:F16

1-3-2: مطالعه خواص فیزیکی لایه­های نازک اکسید قلع با ناخالصی آنتیموان 17

1-3-2-1: خواص ساختاری لایه­های نازک SnO2:Sb18

1-3-2-2: خواص اپتیکی لایه­های نازک SnO2:Sb20

1-3-2-3: خواص الکتریکی لایه­های نازک SnO2:Sb21

1-3-3: مطالعه خواص فیزیکی لایه­های نازک اکسید قلع با ناخالصی مس.22

1-3-3-1: خواص ساختاری لایه نازک SnO2:Cu22

1-3-3-2: خواص اپتیکی لایه نازک SnO2:Cu  23

1-3-3-3: آنالیز EDAX لایه نازک SnO2:Cu  24

1-3-4: مطالعه خواص فیزیکی لایه­های نازک نیمرسانای شفاف SnO2:Al25

1-3-4-1: خواص اپتیکی لایه­های نازک  SnO2:Al 25  

1-3-5: مطالعه خواص فیزیکی لایه­های نازک SnO2:(F+Sb)27

مراجع 30

فهرست جدول­ها

جدول 1-1: شرایط جایگذاری لایه­های نازک اکسید قلع ­ 2

جدول 1-2: تغییرات ثابت­های شبکه و اندازه بلورک­ها برای لایه نازک SnO2 در دماهای مختلف 4

جدول 1-3: نتایج آنالیز عنصری EDAX لایه­های نازکSnO2 با ضخامت­های مختلف 10

جدول 1-4: مقادیر گاف نواری لایه­های نازک SnO2 11

جدول 1-5: نتایج اندازه­گیری­های الکتریکی، اپتیکی و ساختاری لایه­های نازکF :SnO2 14

جدول 1-6: پارامترهای گوناگون محاسبه شده برای لایه نازکSb: SnO2اسپری شده با حجم­های مختلف 19

جدول 1-7:ویژگی­های الکتریکی اندازه گیری شده لایه­های نازک Al: SnO2 27

جدول 1-8: ­اطلاعات XRD لایه(F+Sb)  : SnO2 28

جدول 1-9: ثابت­های شبکه لایه(F+Sb)  :  SnO2 ­ 29

جدول 1-10: نتایج اندازه­گیری الکتریکی لایه(F+Sb) : SnO2   29

فهرست شکل­ها

شکل 1-1:تصویری ازدستگاه اسپری پایرولیزیز 3

شکل 1-2:طرح­های XRD لایه­های SnO2 دردماهای مختلف :(a) 0C300، (b) 0C400،0C (c)500 3

شکل 1-3: طیف EDAX لایه نازک  SnO2دردمای0C400 4

شکل 1-4: عکس SEM لایه نازک SnO2 5

شکل 1-5: گاف نواری لایه­های نازک SnO2 5

شکل 1-6:طیف­های XRDلایه­هایSnO2 (a) بدون باز پخت ،  (b)بابازپخت 6

شکل 1-7:طیف XRD پودر   SnO2خالص 7

شکل 1-8: تصاویر AFM لایه نازک SnO2 (a) قبل، (b) بعد از بازپخت 7

شکل 1-9: شفافیت اپتیکی لایه­های نازک SnO2 8

شکل1-10:  طرح­های XRD لایه­های نازک SnO2 با ضخامت­های (a) nm200، (b) nm 600. 9

شکل1-11: عکس­های SEM لایه­های نازک SnO2 با ضخامت­های (a) nm 300، (b) nm 400 9

شکل 1-12: طیف­های EDAX لایه­های نازک SnO2  با ضخامت­های (a) nm 300، (b) nm 400 10

شکل 1-13: شفافیت اپتیکی لایه­های نازک SnO2 با ضخامت­های مختلف . 11

شکل 1-14: گاف نواری لایه­های نازک  SnO2. 12

شکل 1-15: : طرح­های پراش پرتو ایکس لایه­های نازک(0-60 WT%) SnO2:F 13

شکل 1-16: عکس­های SEM لایه­های نازک (0-60 WT%)  SnO2:F 15

شکل 1-17: عکس­ AFM دو بعدی برای لایه نازک F(20%):SnO2   15

شکل 1-18: طیف عبور لایه­های نازکFTO  با مقادیر مختلف ناخالصی فلوئور   16

شکل 1-19: تغییرات چگالی حامل و تحرک­پذیری لایه نازک FTO با مقادیر مختلف ناخالصی فلوئور 17

شکل 1-20: طرح­های XRD لایه­های SnO2:Sb برای جحم­های مختلف محلول اسپری 18

شکل 1-21: تغییرات اندازه میانگین بلورک برای لایه نازک SnO2:Sb با حجم محلول مختلف 19

شکل1-22: تصاویر SEM لایه­های نازک SnO2:Sb برای (a)  cc 20، (b)  cc30، (c) cc 40 20

شکل 1-23: تغییرات عبور  با طول موج برای لایه­های SnO2:Sb 20

شکل 1-24: طرح پراش لایه نازک SnO2:Cu 22

شکل 1-25: تصویر SEM لایه SnO2:Cu  23

شکل 1-26: شفافیت اپتیکی لایه نازک SnO2:Cu 23

شکل 1-27: گاف نواری لایه نازک SnO2:Cu 24

شکل 1-28: طیف EDAX لایه نازک SnO2:Cu 25

شکل 1-29: (a) طیف عبور لایه­های نازک SnO2:Al 26

شکل 1-29: (b) گاف نواری لایه­های نازک SnO2:Al 26

شکل 1-30: طیف XRD لایه ( wt%5/0+10) SnO2: (F+Sb) 28