توسعه کامپوزیت ریختگی آلومینیم- آلومینای درجا توسط واکنش آلومینوترمی پودر فعال آلومینیم- اکسید روی

پایان نامه
چکیده

کامپوزیت های زمینه فلزی دسته ای از مواد پیشرفته مهندسی هستند که بدلیل خواص منحصر به فردشان، کاربردهای مختلفی در صنایع مختلف پیدا کرده اند. این مواد از یک زمینه فلزی و یک فاز تقویت کنند? معمولاً سرامیکی تشکیل می شوند. از بین فلزات متداول، آلومینیم و آلیاژهای آن بیشترین کاربرد را بعنوان زمینه کامپوزیت ها پیدا کرده اند و امروزه کامپوزیت های زمینه آلومینیم حاوی تقویت کننده های مختلف تولید می شوند. در این پژوهش یک نوع کامپوزیت آلومینیم- آلومینای ذره ای درجا در حالت مذاب، به روش تزریق پودر فعال توسعه داده شد. به این منظور ابتدا مخلوطی از پودر آلومینیم و اکسید روی در آسیاب گلوله ای پرانرژی فعال و سپس با هدف انجام واکنش آلومینوترمی تولید تقویت کننده درجا به مذاب تزریق شد. برای فعال کردن، مخلوط پودری آلومینیم و اکسید روی به مدت زمان های مختلف فعال و با پراش پرتو ایکس بررسی شد. نتایج نشان داد که در شرایط فعال سازی اعمال شده در زمان های طولانی تر از 60 دقیقه واکنش در محفظه آسیاب آغاز گردید. آنالیز حرارتی پودر فعال شده و فعال نشده نشان داد که دمای شروع واکنش از حدود 1008 درجه سانتیگراد برای پودر فعال نشده به حدود 563 درجه سانتیگراد برای پودر فعال شده به مدت 60 دقیقه کاهش یافت. با استفاده از نمودار های آنالیز حرارتی، معادلات حاکم حل و مکانیزم واکنش و انرژی اکتیواسیون آن تعیین شد. مکانیزم انجام واکنش از نوع کنترل شونده از طریق مرز فازی بود و انرژی اکتیواسیون آن با فعال سازی به مدت 60 دقیقه بیش از 7 برابر کاهش یافت. همچنین نسبت آلومینیم به اکسید روی نیز در فرایند فعال سازی بررسی و مخلوط اکسید روی- 40% آلومینیم بهینه تشخیص داده شد. پس از تزریق پودر فعال به عمق مذاب، دوغاب کامپوزیتی حاصل تحت فشار در یک سیستم ریخته گری کوبشی منجمد شد. ریزساختار نمونه های کامپوزیتی ریختگی به صورت کیفی و کمی ارزیابی و مشاهده گردید ذرات آلومینا در اثر واکنش درجا در زمینه پراکنده شده اند. مکانیزم غالب توزیع ذرات در زمینه بصورت تجمع در بین بازوهای دندریتی، یعنی به دام افتادن بود. همچنین نتایج نشان داد که متوسط اندازه ذرات تقویت کننده با افزایش دمای مذاب و افزایش مقدار آلومینیم در پودر فعال کاهش یافته است، اما ضریب شکل تغییر محسوسی نکرد. به طور میانگین بیشتر از 75% ذرات تقویت کننده ابعادی کمتر از ?m 1/0 داشتند. این مشاهدات بر اساس تغییر سرعت واکنش و فاصله میانگین ذرات اکسید روی در پودر فعال تزریق شده توجیه شد. افزایش مقدار پودر فعال اضافه شده به مذاب تغییر قابل توجهی در اندازه و ضریب شکل ذرات تقویت کننده ایجاد نکرد. خواص مکانیکی نمونه های کامپوزیتی با نمونه غیر کامپوزیتی متناظر آن مقایسه و نتایج نشان داد برای تمامی شرایط استحکام فشاری و کششی و سختی نمونه کامپوزیتی افزایش و درصد افزایش طول کاهش یافت.

منابع مشابه

ساخت کامپوزیت ریختگی آلومینیوم-آلومینای ذره ای درجا از طریق واکنش های آلومینوترمی مخلوط چندگانه پودرها

چکیده از میان انواع کامپوزیت های زمینه فلزی می توان به کامپوزیت های زمینه آلومینیومی اشاره نمود که به دلیل خواصی همچون استحکام ویژه بالا، مقاومت به سایش خوب، ضریب انبساط حرارتی پایین و مقاومت به اکسیداسیون بالا، کاربرد زیادی را در صنعت خودروسازی، صنایع نظامی و صنایع هوا فضا پیدا کرده اند. روش درجا (in situ) یکی از روش های جدید ساخت کامپوزیت های زمینه آلومینیومی است که در آن فاز تقویت کننده داخ...

15 صفحه اول

بررسی اثر فعال سازی مکانیکی بر تجزیه سولفات آلومینیم در ساخت کامپوزیت آلومینیم-آلومینای ذره ای به روش درجا

کامپوزیت های زمینه آلومینیمی به دلیل خواصی همچون استحکام ویژه بالا، مقاومت به سایش خوب، ضریب انبساط حرارتی پایین و مقاومت به اکسیداسیون بالا کاربرد زیادی را در صنعت خودروسازی، صنایع نظامی و صنایع هوافضا پیدا کرده اند. یکی از روش های ساخت کامپوزیت های زمینه آلومینیمی، روش درجا می باشد که در آن فاز تقویت کننده از طریق انجام واکنش های شیمیایی بین عناصر یا بین عناصر و ترکیب های دیگر درون فاز زمینه ...

15 صفحه اول

بررسی فصل مشترک کامپوزیت دوفلزی آلومینیم/چدن

در این مقاله فصل مشترک کامپوزیت ریختگی دوفلزی آلومینیم-چدن خاکستری بررسی شده است. برای دستیابی به یک محصول دو فلزی مناسب و قابل قبول از دو فلز، بررسی مشخصات فصل مشترک آن‌ها ضروری به‌نظر می‌رسد. ریخته‌گری به روش ثقلی انجام شده است. به این منظور مذاب آلومینیم در دماهای 700 و 750 درجه سلسیوس پیرامون مغزه‌های چدن خاکستری درون حفره‌های استوانه‌ای قالب با نسبت حجمی 3، 5 و 8 ریخته‌گری شد. مطالعات بعدی...

متن کامل

تولید و مشخصه یابی کامپوزیت ریختگی آلومینیم - الیاف کوتاه کربنی توسط فرایند ریخته گری کوبشی

الیاف کربن به دلیل دارا بودن ویژگی¬های منحصربه¬فرد، به عنوان گزینه مناسبی برای تقویت کامپوزیت¬های زمینه فلزی به شمار می-روند. در این پژوهش کامپوزیت ریختگی زمینه آلیاژ آلومینیم a413، تقویت شده با الیاف کوتاه کربن، با استفاده از ترکیبی از فرایند ریخته¬گری گردابی وکوبشی تولید شد. در ادامه تاثیر اعمال فشار، درصد حجمی الیاف و پوشش الیاف بر چگالی و تخلخل، توزیع تقویت¬کننده، خواص مکانیکی، هدایت الکتری...

15 صفحه اول

تولید و مشخصه یابی کامپوزیت ریختگی آلومینیم-الیاف کوتاه کربنی توسط فرایند ریخته گری کوبشی

الیاف کربن به دلیل دارا بودن ویژگی های منحصربه فرد، به عنوان گزینه مناسبی برای تقویت کامپوزیت های زمینه فلزی به شمار می-روند. در این پژوهش کامپوزیت ریختگی زمینه آلیاژ آلومینیم a413، تقویت شده با الیاف کوتاه کربن، با استفاده از ترکیبی از فرایند ریخته گری گردابی وکوبشی تولید شد. در ادامه تاثیر اعمال فشار، درصد حجمی الیاف و پوشش الیاف بر چگالی و تخلخل، توزیع تقویت کننده، خواص مکانیکی، هدایت الکتری...

تولید و مشخصه یابی کامپوزیت ریختگی آلومینیم-نانولوله کربنی توسط فرآیندهای نورد و ریخته گری کوبشی

نانولوله های کربنی به واسطه دارا بودن ویژگی های منحصر به فرد، به عنوان گزینه مناسبی برای تقویت کامپوزیت های زمینه فلزی به شمار می روند. در این پژوهش نانوکامپوزیت های ریختگی a356-cnt با استفاده از فرآیند ریخته گری کوبشی و با اضافه نمودن ورق های کامپوزیتی al-cnt حاصل از فرآیند آنیل و نورد اتصالی پیوسته به مذاب زمینه تولید شدند. این کار به منظور بهبود ترشوندگی و توزیع مناسب تر نانولوله های کربنی د...

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023