Skip to main content
SUPERVISOR
Fatallah Karimzadeh,Parviz Kameli,Mohammad Hossei Enayati
فتح اله کريم زاده (استاد راهنما) پرويز کاملي (استاد مشاور) محمدحسين عنايتي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Soodabeh Azadehranjbar
سودابه آزاده رنجبر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385
In this investigation The NiFe-CNT and Ni 3 Fe-CNT nanocomposites have been fabricated by high energy mechanical alloying method. X-ray diffraction analysis and scanning electron microscope have been employed respectively for following of formation process of alloys and morphological changes of the powder particles. Powder samples have been heat treated at 500 ?C for 1 h to release the milling induced stresses and lead to improved magnetic properties. Also bulk samples have been fabricated by sintering of powders at 1040 ?C for 1 h to study the mechanical properties. The magnetic properties of the samples have been derived from hystersis curve plotted by vibrating sample magnetometer procedure. Results showed that NiFe and Ni 3 Fe alloys have been obtained after 30 and 20 h of mechanical alloying, respectively. The microhardness values of these alloys have been measured 650 and 720 Vickers, respectively. Determining of curie temperature showed the presence of the second magnetic phase due to addition of CNTs to the matrices, although the XRD patterns of these samples didn't show any sign of the second phase. In the case of both alloys, the heat treatment led to increase of curie temperature and addition of CNTs caused to a decrease in curie temperature. The addition of CNTs to Ni 3 Fe alloy led to a decrease of saturation magnetization from 95 to 69 emu/g and an increase of coercivity from 16.5 to 78 Oe. Also, the value of saturation magnetization and coercivity increased respectively from 135 emu/g and 5.5 Oe for NiFe matrix to 140 emu/g and 31 Oe for FeNi-CNT. A little increase of saturation magnetization at FeNi-CNT than matrix alloy can be due to the presence of the second phase in the structure. The XRD patterns of the bulk samples detected the peaks of the nickel carbide phase and consequently proved the reaction between the nickel and carbon nanotubes at the sintering temperature. This is more clear in the case of Ni 3 Fe-CNT nanocomposite. However, presence of CNT reinforcements in the structure of bulk samples led to increase in relative density, hardne and improve of wear properties. Key Words: Nickel-iron alloys, Nanocomposite, Carbon naotube, Mechanical alloying, Magnetic materials
چکيده در اين پژوهش نانوکامپوزيت‌هاي NiFe-CNT و Ni 3 Fe-CNT با روش آلياژسازي مکانيکي در آسياب گلوله‌اي پرانرژي ساخته شدند. به منظور پيگيري روند تشکيل آلياژها و تغييرات مورفولوژي ذرات پودر به ترتيب از آناليز پراش پرتو ايکس و ميکروسکوپ الکتروني روبشي استفاده شد. براي حذف تنش‌هاي ناشي از آسيابکاري و در نتيجه حصول خواص مغناطيسي بهتر عمليات حرارتي بر روي نمونه‌هاي پودري شکل به مدت يک ساعت در دماي 500 درجه سانتيگراد انجام شد. همچنين با هدف بررسي خواص مکانيکي، نمونه‌هاي بالک با سينترينگ ذرات پودر در دماي 1040 درجه سانتيگراد به مدت يک ساعت تهيه شدند. خواص مغناطيسي نمونه‌ها از منحني هيسترسيس رسم شده با روش مغناطوسنجي نمونه ارتعاشي استخراج شدند. نتايج نشان دادند که آلياژهاي NiFe و Ni 3 Fe به ترتيب پس از 30 و 20 ساعت آسيابکاري با ساختار fcc حاصل شدند. مقادير ريزسختي براي اين دو آلياژ به ترتيب 650 و 720 ويکرز به دست آمد. اندازه‌گيري دماي کوري حضور فاز دوم مغناطيسي را در اثر اضافه کردن CNT به زمينه در مورد هر دو آلياژ نشان داد. اگرچه الگوهاي XRD براي اين نمونه‌ها اثري از فاز دوم را نشان ندادند. در مورد هر دو آلياژ عمليات حرارتي سبب افزايش دماي کوري و افزودن CNT موجب کاهش دماي کوري گرديد. در آلياژ Ni 3 Fe افزودن CNT به زمينه سبب کاهش مغناطش اشباع از emu/g 95 به emu/g 69 و افزايش پسماندزدايي از Oe 5/16 به Oe 78 گرديد. مقدار مغناطش اشباع در آلياژ NiFe با افزودن CNT از emu/g 135 به emu/g 140 و ميزان پسماندزدايي از Oe 5/5 به Oe 31 افزايش يافت. افزايش جزئي مغناطش اشباع در نانوکامپوزيت NiFe-CNT نسبت به آلياژ زمينه مي‌تواند به دليل حضور فاز دوم مغناطيسي در ساختار باشد. الگوي پراش پرتو ايکس براي نمونه‌هاي بالک با آشکارسازي پيک‌هاي پراش کاربيد نيکل، رخ دادن واکنش بين نانولوله‌هاي کربني و نيکل را در دماي سينترينگ اثبات کرد. اين مسئله در نانوکامپوزيت Ni 3 Fe-CNT بارزتر است. با اين وجود، حضور تقويت‌کننده‌هاي CNT در ساختار سبب افزايش چگالي نسبي نمونه‌هاي بالک، بهبود خواص سايشي و افزايش سختي آنها شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی