نام پژوهشگر: ناهید اسمعیلی نژاد
ناهید اسمعیلی نژاد غلامحسین اکبری
آلیاژهای مس- برلیم به دلیل سختی، استحکام و مدول الاستیک مناسب، همچنین هدایت الکتریکی و حرارتی بالا کاربردهای زیادی در قطعات صنعتی به عنوان فنر و سنسورهای تحت فشار دارند. تولید این قطعات با ساختار نانو به دلیل سختی بالا، قابلیت تف جوشی و پایداری حرارتی منجر به بهبود قابل ملاحظه ای در خواص آنها می گردد. روش های زیادی از جمله آلیاژ سازی مکانیکی برای ساخت این مواد به کار رفته است. در این فرآیند قابلیت دستیابی به ساختار نانو کریستالی با حد حلالیت بیشتر عنصر آلیاژی وجود دارد. در این تحقیق سه ترکیب پودر 1، 3 و 6 درصد وزنی برلیم در مس در آسیاب گلوله ای سیاره ای با سرعت 350 دور بر دقیقه تحت اتمسفر گاز محافظ آرگون آسیاکاری شدند. نسبت وزنی گلوله به پودر 10:1 و زمانهای آسیاکاری 4، 12، 48 و 96 ساعت انتخاب شدند. برای جلوگیری از بالا رفتن دمای محفظه آسیاب بعد از هر 30 دقیقه کارکرد آسیاب 15 دقیقه توقف اعمال شد. پودرهای حاصل با sem و xrd آنالیز شدند. کرنش داخلی و اندازه کریستال با روش ویلیامسون هال و پارامتر شبکه با تابع برون یاب محاسبه شدند. نتایج بیانگر رفتار نرمال ذرات پودر طی آلیاژ سازی مکانیکی است. میانگین اندازه کریستال به کمتر از 20 نانومتر بعد از 96 ساعت کاهش یافت. پارامتر شبکه و کرنش داخلی با افزایش زمان آسیاکاری افزایش یافت. سپس پودرها پرس شده و در دماهای 450، 60 و 700 درجه سانتیگراد زینتر شدند. سختی و هدایت الکتریکی نمونه های پرس شده قبل و بعد از زینتر شدن، مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تا 48 ساعت آسیاکاری افزایش سختی و در زمان طولانی تر 96 ساعت کاهش جزئی سختی مشاهده شد. افزایش سختی نمونه های پرس شده بعد از زینتر به فرآیند رسوب سختی اتم های نامحلول برلیم در زمینه مس نسبت داده شد. هم چنین با افزایش دمای زینتر ابتدا سختی افزایش و در دمای 700 درجه سانتیگراد کاهش یافت. نتایج اندازه گیری هدایت الکتریکی پودرهای مورد بررسی در مراحل مختلف پراکندگی زیادی را نشان داد که نتیجه ساختار متخلخل نمونه های پرس شده بوده است.