بررسی رفتار شکست کامپوزیت زمینه آلومینیومی تقویت شده با نانوذرات آلومینا

تعیین خواص مکانیکی کامپوزیت های زمینه آلومینیمی برای کاربرد آنها به عنوان مواد ساختاری یک عامل مهم می باشد. این خواص می توانند با افزایش نانوذرات آلومینا به طور قابل توجهی بهبود یابند. علاوه بر خواص مکانیکی، دانستن مکانیزم های تغییرشکل و شکست این کامپوزیت ها می تواند به بهبود مقاومت شکست آنها کمک نماید. در این تحقیق به بررسی اثر تغییر کسر وزنی ذرات تقویت کننده روی خواص مکانیکی،توده ای شدن و مکانیزم شکست نانوکامپوزیت al/al2o3 پرداخته شده است. نمونه های تولید شده، آلومینیم تقویت شده با درصدهای مختلفی از نانو ذرات آلومینا بود که با روش متالورژی پودر تهیه شدند. نمونه ها در دمای اتاق تحت آزمایش فشار قرار گرفتند. به منظور بررسی رفتار ترک ها حین آزمایش فشار، آزمون در دو مرحله یک بار تا افت ناگهانی تنش که مرحله شکست در نظر گرفته شده و بار دیگر تا کرنش 8% ادامه یافت. مقاطع تهیه شده از نمونه ها با میکروسکوپ نوری (om) و میکروسکوپ الکترونی (sem) مورد مطالعه قرار گرفتند. همچنین آنالیز تصویری برای محاسبه میزان تخریب یا ترک های ایجاد شده روی نمونه ها انجام شد. نتایج نشان داد با افزودن ذرات تقویت کننده، استحکام فشاری ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد و نمونه حاوی 5% نانوذرات آلومینا بهترین استحکام فشاری و قابلیت انعطاف را دارد. همچنین مشخص شد که توده ای شدن و میزان تخریب با افزایش میزان آلومینا و میزان کرنش در کامپوزیت افزایش می یابد. از طرفی رفتار شکست کامپوزیت با تغییرکسر وزنی تقویت کننده ها تغییر می کند.