ساخت نانوکامپوزیت cu-sicp توسط فرایندهای نورد تجمعی-پیوندی (arb) و نورد و آنیل متوالی (car) و بررسی ریزساختار و خواص فیزیکی و مکانیکی آن

در این پژوهش از دو فرایند مختلف تغییر شکل پلاستیک شامل نورد تجمعی (arb) و آنیل و نورد پیوندی مکرر(car) برای تولید کامپوزیت زمینه ی فلزی مس- کاربید سیلیسیم استفاده گردید. فرایندهای arb و car به طور موفقیت آمیزی تا نه سیکل روی ورق های مسی که ذرات کاربید سیلیسیم در بین آن ها پراکنده گردیده بود، انجام گردید. جهت ارزیابی استحکام پیوند بین لایه های مسی و پارامترهای تأثیرگذار روی آن از آزمون لایه کنی بهره گرفته شد و سطح مقطع شکست لایه ها پس از آزمون توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. همچنین کیفیت پیوند و توزیع پودر بین لایه ها در نمونه های کامپوزیت در حین فرایندهای تولید توسط میکروسکوپ نوری بررسی گردید. برای تعیین خواص مکانیکی نمونه های کامپوزیت در حین انجام فرایندهای arb و car آزمون های کشش تک محوری و سختی سنجی به روش ویکرز صورت گرفت. جهت تعیین نوع مکانیزم شکست پس از آزمون کشش، از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. همچنین بررسی های پارامتر بافت نمونه ها در سیکل های مختلف با استفاده از الگوهای پراش پرتو ایکس صورت گرفت. اندازه گیری مقاومت الکتریکی نمونه ها به وسیله دستگاه چهار پروبه انجام شد. اندازه دانه ها برای نمونه های ساخته شده arb با استفاده از الگوهای پراش پرتو ایکس و توسط نرم افزار maud به دست آمد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با افزایش تعداد سیکل های فرایند، تخلخل در نمونه ها کاهش یافته و توزیع ذرات پودر در زمینه و همچنین کیفیت پیوند بهبود می یابد. به علاوه، با پیشرفت فرایند، استحکام کششی نمونه های تولید شده ارتقاء یافت. درصد ازدیاد طول نمونه های کامپوزیتی تولید شده به روش های arb و car در اولین مرحله از فرایند ساخت کامپوزیت کاهش شدیدی پیدا کرد، اما با ادامه ی فرایند در مرحله ی دوم ساخت کامپوزیت درصد ازدیاد طول بهبود یافت. بررسی های سطح مقاطع شکست نیز نشان داد که مکانیزم شکست در هر دو نمونه ی تولید شده به روش های arb و car از نوع شکست نرم برشی بود. با بررسی بافت نمونه ها ملاحظه گردید که برای نمونه های تولید شده به روش arb صفحات (100) بافت غالب را تشکیل می دهند، در حالی که نمونه های تولید شده به روش car بیش تر دارای بافت اتفاقی هستند. مقاومت الکتریکی نمونه مس خالص آنیل شده و نمونه های کامپوزیتی تولید شده به روش های arb و car به ترتیب برابر با 48، 69 و 61 میکرواهم بود. اندازه دانه ی بدست آمده توسط روش ریت ولد برای نمونه های مسی و کامپوزیتی تولید شده به روش arb پس از سیکل نهم به ترتیب حدود 111 و 89 نانومتر بود. سپس نتایج اندازه گیری های انجام شده به روش ریت ولد با یافته های دیگر محققین مقایسه شد و نتیجه گرفته شد که اندازه دانه ی کامپوزیت تولید شده کمتر از nm 100 می باشد.