Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Panepour,Behzad Niroumand,Mahmood Meratian isfahani
مسعود پنجه پور (استاد مشاور) بهزاد نيرومند (استاد راهنما) محمود مراتيان اصفهاني (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Maleki
علي مالکي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1382

TITLE

Development of In-Situ Cast Aluminum-Alumina Composite by Aluminothermic Reaction of Activated Aluminum-Zinc Oxide Powder
decrease in the reaction temperature from above 1000 °C to 563°C. The resulting slurry was subsequently squeeze cast to minimize its porosity. Microstructural characterization studies revealed the formation of submicron size alumina particles with near equiaxed morphology and good particle/matrix interface. The manuscript places particular emphasis on explaining the uniqueness of the processing methodology used in this study for synthesis of in-situ Al/Al2O3 composites.
کامپوزيت¬هاي زمينه فلزي دسته¬اي از مواد پيشرفته مهندسي هستند که بدليل خواص منحصر به فردشان، کاربردهاي مختلفي در صنايع مختلف پيدا کرده¬اند. اين مواد از يک زمينه فلزي و يک فاز تقويت کنند? معمولاً سراميکي تشکيل مي¬شوند. از بين فلزات متداول، آلومينيم و آلياژهاي آن بيشترين کاربرد را بعنوان زمينه کامپوزيت¬ها پيدا کرده¬اند و امروزه کامپوزيت¬هاي زمينه آلومينيم حاوي تقويت کننده¬هاي مختلف توليد مي¬شوند. در اين پژوهش يک نوع کامپوزيت آلومينيم- آلوميناي ذره¬اي درجا در حالت مذاب، به روش تزريق پودر فعال توسعه داده شد. به اين منظور ابتدا مخلوطي از پودر آلومينيم و اکسيد روي در آسياب گلوله¬اي پرانرژي فعال و سپس با هدف انجام واکنش آلومينوترمي توليد تقويت کننده درجا به مذاب تزريق ¬شد. براي فعال کردن، مخلوط پودري آلومينيم و اکسيد روي به مدت زمان¬هاي مختلف فعال و با پراش پرتو ايکس بررسي شد. نتايج نشان داد که در شرايط فعال سازي اعمال شده در زمان¬هاي طولاني¬تر از 60 دقيقه واکنش در محفظه آسياب آغاز گرديد. آناليز حرارتي پودر فعال شده و فعال نشده نشان داد که دماي شروع واکنش از حدود 1008 درجه سانتيگراد براي پودر فعال نشده به حدود 563 درجه سانتيگراد براي پودر فعال شده به مدت 60 دقيقه کاهش يافت. با استفاده از نمودار¬هاي آناليز حرارتي، معادلات حاکم حل و مکانيزم واکنش و انرژي اکتيواسيون آن تعيين شد. مکانيزم انجام واکنش از نوع کنترل شونده از طريق مرز فازي بود و انرژي اکتيواسيون آن با فعال سازي به مدت 60 دقيقه بيش از 7 برابر کاهش يافت. همچنين نسبت آلومينيم به اکسيد روي نيز در فرايند فعال سازي بررسي و مخلوط اکسيد روي- 40% آلومينيم بهينه تشخيص داده شد. پس از تزريق پودر فعال به عمق مذاب، دوغاب کامپوزيتي حاصل تحت فشار در يک سيستم ريخته¬گري کوبشي منجمد شد. ريزساختار نمونه¬هاي کامپوزيتي ريختگي به صورت کيفي و کمي ارزيابي و مشاهده گرديد ذرات آلومينا در اثر واکنش درجا در زمينه پراکنده شده¬اند. مکانيزم غالب توزيع ذرات در زمينه بصورت تجمع در بين بازوهاي دندريتي، يعني به دام افتادن بود. همچنين نتايج نشان داد که متوسط اندازه ذرات تقويت کننده با افزايش دماي مذاب و افزايش مقدار آلومينيم در پودر فعال کاهش يافته است، اما ضريب شکل تغيير محسوسي نکرد. به طور ميانگين بيشتر از 75% ذرات تقويت کننده ابعادي کمتر از ?m 1/0 داشتند. اين مشاهدات بر اساس تغيير سرعت واکنش و فاصله ميانگين ذرات اکسيد روي در پودر فعال تزريق شده توجيه شد. افزايش مقدار پودر فعال اضافه شده به مذاب تغيير قابل توجهي در اندازه و ضريب شکل ذرات تقويت کننده ايجاد نکرد. خواص مکانيکي نمونه¬هاي کامپوزيتي با نمونه غير کامپوزيتي متناظر آن مقايسه و نتايج نشان داد براي تمامي شرايط استحکام فشاري و کششي و سختي نمونه کامپوزيتي افزايش و درصد افزايش طول کاهش يافت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی