Skip to main content
SUPERVISOR
Behzad Niroumand,Rahmatollah Emadi
بهزاد نيرومند (استاد راهنما) رحمت اله عمادي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Rasoul Jafari
رسول جعفري

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
Nowadays use of composites is steadily increasing due to their special properties. Among the composites, aluminum alloys reinforced with carbon fibers are of great importance. This is due to low density of both aluminum and carbon fibers as well as the high tensile strength of the later. In the present study, mechanical and microstructural properties of 2024 aluminum matrix composites reinforced with uncoated and Ni-P coated short carbon fibers were studied. The short carbon fibers used had an average diameter of 7 micrometers and average aspect ratio of 700. Ni-P electroless coating was applied in order to prevent adverse chemical reactions between the carbon fibers and the matrix alloy and also to increase the wettability of the short fibers by the melt. Stir casting method was employed for mixing the molten alloy and the short carbon fibers and for obtaining a uniform distribution of the reinforcements in the aluminum alloy matrix. Then the effect of reinforcement percentage (0, 0.5, 0.75, 1 and 1.25%) and the effect of electroless Ni-P coating on mechanical properties of the cast samples were examined. The results showed that increasing the carbon fiber percentage and using coated reinforcement resulted in increase in the tensile strength, flexural strength and wear resistance and decrease in the friction coefficient of the samples. Tensile and flexural strengths for monolithic samples in comparison to composite sample with 1.25% uncoated and coated carbon fibers were increased from 115 and178 MPa to 228 and 455 MPa and 257 and 539 MPa, respectively. Keywords: Composite, Carbon Fiber, Aluminum, Electroless, Stir Cast, Mechanical properties
چکيده امروزه استفاده از کامپوزيت ها به دليل خواص مطلوب و ويژه آنها، در حال افزايش مي‌باشد. در اين ميان کامپوزيت هاي زمينه آلومينيومي تقويت شده با الياف کربن از جايگاه خاصي بر خوردار است. آلومينيوم به دليل وزن کم و خواص ويژه بالا و الياف کربن به دليل استحکام کششي بالا و دانسيته بسيار پايين، مزاياي بالقوه زيادي در ساخت کامپوزيت ها دارند. در اين پژوهش خواص مکانيکي و ريزساختاري کامپوزيت هاي زمينه آلومينيوم 2024 تقويت شده با الياف کوتاه کربن با قطر 7 ميکرون و نسبت ابعادي حدود 700 در حالت بدون پوشش و با پوشش نيکل – فسفر بررسي شد. به منظور جلوگيري از انجام واکنش هاي شيميايي مضر بين الياف کربن و آلياژ زمينه و نيز افزايش قابليت ترشوندگي الياف توسط مذاب، از فرايند پوشش کاري الکترولس نيکل – فسفر استفاده گرديد. از روش ريخته گري گردابي براي توزيع يکنواخت الياف کربن در زمينه آلياژ آلومينيومي استفاده شده، مذاب آلومينيوم و الياف کوتاه کربن پس از اختلاط به سرعت درون قالب فلزي پيشگرم شده ريخته گري شد. سپس تاثير ماده تقويت کننده با درصدهاي 0 ، 5/0، 75/0،1، 25/1 و پوشش دهي به روش الکترولس بر خواص مکانيکي نمونه ها بررسي گرديد. نتايج نشان داد که با افزايش درصد الياف کربن استحکام کششي، خمشي و مقاومت به سايش نمونه ها افزايش و ضريب اصطکاک آنها کاهش پيدا کرد. استحکام کششي و خمشي نمونه ها از 115 و 178 مگاپاسگال براي نمونه غير کامپوزيتي به ترتيب به 228 و 455 مگاپاسگال براي نمونه ي با 25/1% الياف کربني پوشش داده نشده و 257 و 539 مگاپاسگال براي نمونه ي با 25/1% الياف کربني پوشش داده شده رسيد. کلمات کليدي: کامپوريت، الياف کربن، آلومينيم، الکترولس، ريخته‌گري گردابي، خواص مکانيکي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی