Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Alafchian,Behzad Niroumand,Ali Maleki
علیرضا علافچیان (استاد مشاور) بهزاد نیرومند (استاد راهنما) علی مالکی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Majid Abbasi Baharanchi
مجید عباسی بهارانچی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Synthesis and characterization of in-situ Al/SiaCbNcOd composite through pyrolysis of Thetraethyl Orthosilicate in melt
In this research in-situ aluminum matrix composites were synthesized through pyrolysis of TEOS in the melt. For this purpose 0.5, 1, 2 and 3 wt.% of cross linked TEOS were gradually added to melt at 850°C and stirred for 20- 30 minutes then the melt temperature reduced fastly to 730 °C and stirred for 5 minutes. Consequently reinforcement particles, a compound of Si, C, N and O, were formed and dispersed in melt. The slurry were solidified in a cylindrical permanent mold. Structural examinations demonstrated uniform dispersion of reinforcement particles in the matrix. Mechanical test results indicated that hardness, yield and ultimate tensile strengths were markedly increased. An important achievement of using this aluminum matrix composite synthesis method was small elongation loss, in comparison with the conventional composites manufacturing methods. In the optimum sample, enhancement of 53% in yield strength and about 21% in ultimate tensile strength were achieved in cost of only 19% elongation decrease in comparison to the monolithic sample. The bending and shear strength were also enhanced 43% and 21%, respectively. Keywords: Cast composite, Reinforcement, Particles, Cross-linking, Pyrolysis, Aluminum matrix, Mechanical properties.
نیاز به موادی با استحکام و مدول الاستیک بالا و وزن پایین، منجر به توسعه کامپوزیت‌های زمینه فلزی شده است. از جمله روش های مناسب برای تولید کامپوزیت های زمینه فلزی روش درجا می باشد که در این روش ذرات ریز و پایدار تقویت کننده به طور یکنواخت در زمینه توزیع می شوند. از مزایای این روش می توان به پایداری ترمودینامیکی بالای ذرات تقویت کننده، پیوند مستحکم ذرات با زمینه، ابعاد ریزتر ذرات و توزیع بهتر ذرات تقویت کننده در زمینه اشاه نمود. یک روش نوین برای ساخت کامپوزیت های زمینه فلزی درجا، استفاده از پیرولیز مواد آلی در مذاب زمینه می باشد. در این روش ذرات تقویت کننده به صورت درجا از پیرولیز یک ماده آلی درون مذاب تولید می شوند. در این پژوهش کامپوزیت Al/Si a C b N c O d با استفاده از فرایند ریخته گری گردابی و از طریق پیرولیز تترا اتیل ارتو سیلیکات در مذاب ساخته شد. در مرحله اول در تترا اتیل ارتو سیلیکات مایع به روش سل – ژل پیوند عرضی ایجاد گردید و ماده آلی به پودر جامد سفید رنگی تبدیل شد. سپس پودر حاصل به مذاب افزوده شد تا ذرات تقویت کننده از جنس Si، C، N وO از طریق پیرولیز تترا اتیل ارتو سیلیکات پیوند عرضی شده به صورت درجا درون مذاب تولید شود. در ادامه ویژگی های تترا اتیل ارتو سیلیکات قبل و بعد از پیوند عرضی و همچنین تاثیر افزودن تترا اتیل ارتو سیلیکات در درصدهای وزنی مختلف بر خصوصیات ساختاری و مکانیکی کامپوزیت های تولیدی بررسی شد. بررسی های ساختاری نشان از توزیع یکنواخت و تقریبا ریز دانه ذرات تقویت کننده در ساختار دارد. نتایج حاصل از آزمون های مکانیکی حاکی از افزایش 53 درصدی استحکام تسلیم و افزایش 21 درصدی استحکام نهایی در نمونه حاوی 2 درصد وزنی تترا اتیل ارتو سیلیکات نسبت به نمونه شاهد می باشد. این درحالی است که ازدیاد طول نمونه حاوی 2 درصد وزنی تترا اتیل ارتو سیلیکات 19 درصد کاهش یافته است. همچنین استحکام برشی و خمشی به ترتیب 21 و 43 درصد افزایش یافته است. کلمات کلیدی: کامپوزیت ریختگی، ذرات تقویت‌کننده، پیوند عرضی، پیرولیز ماده آلی، زمینه آلومینیمی، خواص مکانیکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی