تولید و مشخصه یابی نانوکامپوزیت هیبریدی آلومینیم/کاربید بور/کاربید سیلیسیم توسط فرایندهای نورد

در پژوهش حاضر نانوکامپوزیت هیبریدی al/b4c/sic با استفاده از فرایند نورد تجمعی پیوندی (arb) ساخته شد و خواص مکانیکی و ریزساختار آن مورد بررسی واقع گردید. قبل از اقدام به تولید کامپوزیت، جهت ارزیابی استحکام پیوند بین لایه های آلومینیمی و پارامترهای تاثیرگذار روی آن از آزمون لایه کنی بهره گرفته شد و سطح لایه های باز شده پس از آزمون توسط میکروسکوپ نوری (om) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت های تولید شده از آزمون های کشش تک محوری، سنبه برشی و ریزسختی سنجی استفاده شد. نحوه توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه در سیکل های مختلف فرایند با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. در ادامه کامپوزیت هیبریدی al/b4c/sic با استفاده از فرایند نورد تجمعی پیوندی متقاطع (carb) تولید و خواص مکانیکی آن با کامپوزیت تولید شده با فرایند arb مقایسه گردید. مشاهدات ریزساختاری نشان داد که با افزایش تعداد سیکل های نورد، توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه یکنواخت تر شده و پیوند بین ذرات و زمینه بهبود می یابد. با بررسی خواص مکانیکی مشخص شد که افزایش تعداد سیکل های نورد موجب افزایش استحکام کششی، استحکام برشی نهایی و ریزسختی گردیده است. به علاوه درصد ازدیاد طول کامپوزیت در اولین مرحله از فرایند ساخت کامپوزیت کاهش شدیدی پیدا کرد، اما با ادامه ی فرایند در مرحله دوم ساخت کامپوزیت درصد ازدیاد طول بهبود یافت. بررسی سطوح شکست نمونه ها نشان داد که مکانیزم شکست در کامپوزیت های تولید شده با فرایند arb از نوع شکست نرم برشی می باشد. اندازه گیری پارامترهای ریزساختاری نشان داد که پس از انجام یازده سیکل فرایند arb، اندازه دانه در کامپوزیت هیبریدی و آلومینیم خالص به ترتیب حدود 78 و 168 نانومتر شده است. در ضمن کامپوزیت تولید شده با فرایند carb، دارای خواص مکانیکی بهتری نسبت به کامپوزیت تولید شده با فرایند arb بود.