Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Alafchian,Ali Maleki,Behzad Niroumand
علیرضا علافچیان (استاد مشاور) علی مالکی (استاد راهنما) بهزاد نیرومند (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sajad Nikfar
سجاد نیکفر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

In-situ synthesis of aluminum nano-composite reinforced with Silica nano particles by pyrolysis of RTV silicone
Current research was performed in two steps. In the first step, in order to characterization of powder obtained from RTV Polymer pyrolysis, first amount of 1 Wt% hardener was added to 30 gr of polymer and then was heated from room temperature to 700?C and was kept in this temperature for 30 minutes. After completing of pyrolysis process, the product of reaction was investigated with Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), and its specific surface was investigated by BET method. According to obtained results, material was SiO 2 nanoparticles with amorphous structure and with 220 m 2 /g specific area. In the second step, Aluminum matrix nanocomposite was produced by stir casting with in-situ method and via pyrolysis of RTV organic polymer in melt. In order to improve wettability, 2% magnesium was added to matrix alloy. In this step, effect of addition of RTV polymer to melt in amount of 1, 2, 3, 4% on the structure and mechanical properties was studied. Microstructure investigations, showed presence of a suitable bond between reinforce particles and matrix. The results of mechanical analysis showed 46% increase in hardness for A3 sample rather to instance sample. For this sample, shear strength, yield strength and Ultimate strength rather to instance sample, was increased to 52.7, 37.1 and 39.3% respectively. Key words: Aluminum matrix nanocomposite, pyrolysis of RTV organic polymer, in situ method, stir
کامپوزیت های زمینه آلومینیومی به دلیل برخورداری از خواص مطلوبی مانند چگالی کم، مقاومت در برابر خوردگی و نسبت استحکام به وزن بالا، کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارند. روش های مختلفی برای ساخت کامپوزیت های زمینه آلومینیومی وجود دارد که در بین آنها، فرایندهای حالت مایع معمول تر از روش های دیگر محسوب می شوند. هدف از پژوهش حاضر ساخت درجای نانوکامپوزیت زمینه آلومینیومی تقویت شده با ذرات SiO 2 از طریق پیرولیز سیلیکون آرتی وی است. این پژوهش در دو مرحله انجام گرفت. در مرحله ی اول، به منظور مشخصه یابی پودر حاصل از پیرولیز پلیمر RTV ، مقداری از پلیمر پس از افزودن یک درصد وزنی کاتالیزور پلاتینیومی، در اتمسفر هوا از دمای محیط تا دمای 700 درجه سانتی گراد گرم و به مدت 30 دقیقه در این دما نگه داری شد. پس از کامل شدن فرایند پیرولیز، محصول واکنش به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و روش BET بررسی شد. براساس نتایج به دست آمده، ماده حاصل نانوذرات SiO 2 با ساختارآمورف و با سطح ویژه ی m 2 /g 220 بود. در مرحله ی دوم نانوکامپوزیت زمینه آلومینیومی با استفاده از فرایند ریخته گری گردابی به روش درجا و از طریق پیرولیز پلیمر آلی RTV در مذاب ساخته شد. در این مرحله با اضافه کردن درصدهای مختلف پلیمرRTV به مذاب، تاثیر افزودن این ماده به مذاب بر خصوصیات ساختاری و مکانیکی کامپوزیت های ساخته شده مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری وجود یک پیوند مناسب را بین ذرات تقویت کننده و زمینه نشان داد. به نظر می رسد خروج گاز حاصل از پیرولیز پلیمر در مذاب، تاثیر مناسبی بر توزیع همگن ذرات تقویت کننده در زمینه داشته است. ذرات تقویت کننده یSiO 2 ، با به تاخیر انداختن حرکت نابجایی ها، باعث شده تا خواص مکانیکی نمونه های کامپوزیتی نسبت به نمونه hy;ی شاهد افزایش یابد. نتایج حاصل از آزمون های مکانیکی افزایش 46 درصدی سختی برای نمونه ی حاوی سه درصد وزنی سیلیکون RTV نسبت به نمونه ی شاهد را نشان می داد. برای این نمونه، استحکام برشی، استحکام تسلیم و استحکام نهایی نسبت به نمونه ی شاهد، به ترتیب 7/52، 1/37 و 3/39 درصد افزایش یافت. نتایج این پژوهش، راهگشای استفاده ی بیشتر از مواد آلی ارزان قیمت برای ساخت کامپوزیت های زمینه فلزی ریختگی با استحکام بالا خواهد بود. واژه های کلیدی : نانوکامپوزیت زمینه آلومینیومی، پیرولیز، پلیمر آلی RTV، روش درجا، ریخته گری گردابی، نانوذرات

ارتقاء امنیت وب با وف بومی