بررسی روش های ساخت نانوذرات مس و سرامیک برای کاربردهای مکانیکی

در این تحقیق سنتز نانوذرات مس با روش آسیاب کاری مکانیکی بررسی شد. در این راستا تأثیر پارامترهایی نظیر زمان آسیابکاری، سرعت چرخش آسیاب، افزودن اسید استئاریک به عنوان عامل کنترل فرآیند و اتمسفر آسیابکاری مورد مطالعه قرار گرفت. سپس ساخت کامپوزیت مس-آلومینا مورد مطالعه قرار گرفت و تأثیر درصدهای وزنی مختلف آلومینا در اندازه های 40 میکرومتر و 60 نانومتر بر روی خواص مکانیکی و الکتریکی کامپوزیت بررسی گردید. یافته های آزمایش در مورد آسیاب کاری مکانیکی مس نشان می دهد که ابتدا آسیاب کاری در سرعت rpm 600 در مدت 10 ساعت یک ساختار دندریت ایجاد می کند. با گذشت زمان یک ساختار لایه ای پولکی شکل می گیرد. با کاهش سرعت آسیابکاری تا rpm 450 امکان تولید نانو دندریت مس وجود ندارد و تا مدت زمان 30 ساعت نیز با این سرعت به ساختار لایه ای شکل دست پیدا نکردیم. افزایش زمان آسیابکاری تا حدود 50 ساعت باعث تشکیل ساختاری لایه ای با اندازه ای یکنواخت میشود. با افزودن اسید استئاریک به عنوان عامل کنترل فرآیند در مدت زمان کوتاه تری به ساختاری پولکی شکل و یکنواخت دست می یابیم. آسیاب کاری در اتمسفر گاز آرگون باعث گردید تا فاز ناخواسته cuo که در آسیاب کاری مس در اتمسفر هوا ایجاد می شد، تشکیل نگردد. همچنین در این پایان نامه به سنتز کامپوزیت مس-آلومینا به روش آسیاب کاری، پرس سرد و سینتر در حضور گاز آرگون پرداختیم. با انجام تست های مکانیکی و الکتریکی و مقایسه درصدهای مختلف وزنی آلومینا در کامپوزیت به این نتیجه رسیدیم که نانوکامپوزیت cu/3%wtal2o3 دارای بیشترین چگالی و سختی و کمترین تخلخل بوده و از مقاومت الکتریکی پایینی بین نانوکامپوزیت های مس-آلومینای سنتز شده در این تحقیق برخوردار می باشد که گزینه مناسبی برای کاربردهای الکتریکی مانند الکترودهای جوش، رله ها، الکترومترها و ... که نیاز به سختی بالایی دارند، می باشد.