حسین حسن نژاد دراباد

یکی از چالش های پیش رو مهندسین استفاده از مواد با چگالی کم و در عین حال استحکام مکانیکی خوب است. برای نیل به این هدف از کامپوزیت ها بهره گرفته شده است. با توجه به وزن کم و دمای پایین ذوب فلز آلومینوم، کامپوزیت های بر پایه این فلز در سالیان اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده اند.در این پژوهش در ابتدا کامپوزیت الومینیوم با ذرات تقویت کننده کاربید سیلیسیم با درصدهای مختلف و زمان های مختلف آسیا کاری، ساخته شد. در ادامه به منظور بررسی رفتار مکانیکی و ریز ساختار کامپوزیت آلومینیوم و کاربید سیلیسیم، تقویت کننده کاربید سیلیسیم توسط مس، پوشش الکترولس داده شد. آنالیز عنصری گرفته شده از ذرات تقویت کننده پوشش داده شده، تشکیل نانو لایه مس بر روی ذرات کاربیدسیلیسیوم را تایید می نماید. سپسپودر های زمینه و تقویت کننده در مدت زمان 4، 6 و8 ساعت، و با درصدهای وزنی تقویت کننده کاربید سیلیسیم 10، 15 و 20 با استفاده از آسیا گلوله ای سیاره ای آلیاژ سازی شدند. در مرحله بعد پودرهای آلیاژ شده با پرس سرد 40 مگا پاسکالی پرس گردید و زینتر در دمای 650 سانتی گراد به مدت 2 ساعت تحت اتمسفر کنترل شده انجام گرفت. همچنین پودر آلیاژ شده توسط پرس جرقه ای پلاسما در فشار 40 مگا پاسکال در دمای 523 درجه سانتی گراد انجام گرفت و قرص های کامپوزیتی تولید شدند. سپس به منظور بررسی ترکیبات تشکیل شده و بررسی ترکیب شیمیایی مجددا از قرص ها آنالیز پراش اشعه ایکس گرفته شد. برای بررسی رفتار مکانیکی از تست فشار و میکرو سختی استفاده شد. نتایج حاصله حاکی از آن بود که با افزایش درصد وزنی تقویت کننده کاربیدسیلیسیم و افزایش زمان آسیا کاری مقدار سختی افزایش می یابد. همچنین انجام پرس جرقه پلاسما باعث افزایش 300% درصدی سختی شده به طوری که مقدار سختی ویکرز برای پرس سرد مقدار HV71 و برای پرس جرقه ای پلاسما مقدار HV217 حاصل گردید.همچنین نتایج به دست آمده از تست فشار بیانگر این است که افزایش درصد تقویت کننده باعث افزایش استحکام فشاری می شود و مقدار آن 160 مگا پاسکال می رسد و همچنین افزایش استحکام با کاهش کرنش و کاهش چقرمگی شکست همراه است. برای بررسی ریز ساختار از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید.تصاویر بدست آمده نشان دهنده این است که ذرات تقویت کننده با عملیات آلیاژسازی به مقیاس نانو ذره (زیر صد نانومتر) رسیده اند و قرص هایی ک