بررسی تاثیر فرآیند اتصال نفوذی بر ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت هیبریدی لایه‌ای آلومینیم/نانوذرات زیرکونیا و نانوذرات آلومینا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده فنی و مهندسی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران

چکیده

در این پژوهش تاثیر فرآیند اتصال نفوذی و نحوه لایه‌نشانی نانوذرات تقویت‌کننده بر ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت لایه‏ای هیبریدی آلومینیم/نانوزیرکونیا و نانوآلومینا بررسی گردید. در ابتدا سوسپانسیونی پایدار از نانوذرات با مقادیر مختلف وزنی روی ورقه‌های آلومینیمی لایه‌نشانی و پراکنده گردید. سپس ورقه‌های لایه‌نشانی شده در محدوده دمایی  °C645-  635 حرارت داده شدند و در نهایت تحت پرس گرم قرار گرفتند. بررسی ریزساختار و نحوه توزیع نانوذرات تقویت‌کننده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و بررسی خواص مکانیکی با انجام آزمون‌های استحکام کششی و میکروسختی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که استفاده از فرآیند اتصال نفوذی سبب توزیع مناسب‌تر نانوذرات تقویت‌کننده، کاهش آگلومراسیون و افزایش خواص مکانیکی می‏شود. همچنین استفاده از محدوده دمایی پایین‏تر در این فرآیند نسبت به رو‏ش‏های حالت مایع، موجب حذف عیوب ناشی از واکنش‏های شیمیایی دما بالا و کاهش آخال‌های انقباضی می‏شود و در نتیجه باعث پایداری بیشتر، افزایش نانوذرات باقی‌مانده و بهبود استحکام کششی و میکروسختی نانوکامپوزیت می‏گردد.