Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hossei Enayati,Ali Saidi,Ahmad Monshi
محمدحسین عنایتی (استاد مشاور) علی سعیدی (استاد راهنما) احمد منشی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Seiede atefe Hashemi
سیده عاطفه هاشمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Study of production of Cr3C2/Al2O3 nanocomposite in Al matrix by mechanochemical and thermal synthesis
The requirement of materials with high strength to weight ratio leaded to the developments of aluminum matrix composites (AMCs). In this research chromium carbide as candidate reinforcement, due to its availability and ease of production, was considered. So, the aim of this research was the synthesis of aluminum matrix nano-composite with alumina/chromium carbide reinforcement. Cr 2 O 3 -C-Al and Cr-C-Al- Al 2 O 3 mixtures were milled at different time. XRD results show that no reaction occurs after up to 60 hours milling. Compacted samples (pellet) of the activated powders after 20 hours milling were heated at 900 o C for 90 minutes. The results show that only in the case of the sample that contain Cr with low amount of Al, chromium carbide was produced and the hardness of the sample was about 8.73 GPa. When Al content of the sample was higher than 20 weight percent, Cr 2 AlC was produced rather than Cr 3 C 2 . For the samples that contained Cr 2 O 3 only with Al higher than stochiometry, chromium oxide was completely reduced. In the case of samples with metallic Cr and high amount of Al, after heating at 900 o C for 90 minutes, the product was a mixture of Cr 2 AlC + Cr 3 C 2 + Al 2 O 3 . When chromium oxide was used in the sample, due to exothermic reduction of Cr 2 O 3 , the reaction time was only 15 minutes. Keywords : AMCs, mechanical milling, mechanochemical synthesis, thermal synthesis.
نیاز به موادی با نسبت استحکام به وزن مناسب و در عین حال کارایی بالا منجر به توسعه کامپوزیت زمینه آلومینیومی شده است، اما به دلیل داشتن استحکام پایین و مقاومت به سایش کم آلومینیوم، این زمینه اغلب با ذرات کاربیدی تقویت می شود که دراین تحقیق کاربیدکروم به دلیل در دسترس بودن، سهولت تولید و دیرگدازبودن مورد توجه قرار گرفت. در این تحقیق هدف بررسی تولید نانوکامپوزیت زمینه آلومینیوم با ذرات تقویت کننده آلومینا/کاربید کروم از مواد اولیه فعال سازی شده متفاوت و با درصدهای وزنی متغیر می باشد. بدین منظور ابتدا مواد اولیه اکسیدکروم/کربن/آلومینیوم و همچنین کروم/کربن/آلومینیوم/آلومینا تحت آسیاب کاری در شرایط یکسان قرار گرفتند. بررسی های XRD نشان داد که تا 60 ساعت آسیاب کاری هیچ سنتز مکانوشیمیایی و تولید محصولی در این سیستم اتفاق نمی افتد. اما اندازه دانه نهایی پس از 20ساعت آسیاب کاری کاهش یافت. پلت های تهیه شده از نمونه 20 ساعت آسیاب کاری شده، در شرایط مشخص شده از داده های آنالیز حرارتی ، سنتز حرارتی شدند. نتایج نشان دادند که تنها در نمونه حاوی کروم فلزی و با درصد وزنی کم Al است که کامپوزیت موردانتظار حاوی Cr 3 C 2 در دمای °C900 و زمان 90 دقیقه با سختی GPa73/8 تولید شد. در هردو گروه نمونه ها با افزایش درصد وزنی Al (درصد وزنی آلومینیوم بالای 20 درصد)، سنتز حرارتی در همه دماها و زمان های انجام شده به تولید کاربید مضاعف کروم-آلومینیوم در کنار کاربیدکروم (Cr 3 C 2 ) انجامید. در نمونه های حاوی اکسیدکروم تنها استفاده از آلومینیوم بیشتر از استوکیومتری بودکه منجر به احیای کامل اکسیدکروم شد. در نمونه هایی که از کروم فلزی و درصد بالای آلومینیوم استفاده شده بود، در دمای°C900 و زمان 90 دقیقه کامپوزیت Cr 2 AlC+Cr 3 C 2 +Al 2 O 3 تولیدشد و درنمونه های حاوی اکسیدکروم تشکیل همین کامپوزیت به دلیل گرمازابودن احیای کرومیت توسط Al، در همین دما ولی زمان 15 دقیقه اتفاق افتاد. کلمات کلیدی : کامپوزیت زمینه آلومینیومی، آلیاژسازی مکانیکی، سنتز مکانوشیمیایی، سنتز حرارتی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی