Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hossei Enayati,Ali Saidi,Ahmad Monshi
محمدحسين عنايتي (استاد مشاور) علي سعيدي (استاد راهنما) احمد منشي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Seiede atefe Hashemi
سيده عاطفه هاشمي

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.
چکيده نياز به موادي با نسبت استحکام به وزن مناسب و در عين حال کارايي بالا منجر به توسعه کامپوزيت زمينه آلومينيومي شده است، اما به دليل داشتن استحکام پايين و مقاومت به سايش کم آلومينيوم، اين زمينه اغلب با ذرات کاربيدي تقويت مي شود که دراين تحقيق کاربيدکروم به دليل در دسترس بودن، سهولت توليد و ديرگدازبودن مورد توجه قرار گرفت. در اين تحقيق هدف بررسي توليد نانوکامپوزيت زمينه آلومينيوم با ذرات تقويت کننده آلومينا/کاربيد کروم از مواد اوليه فعال سازي شده متفاوت و با درصدهاي وزني متغير مي باشد. بدين منظور ابتدا مواد اوليه اکسيدکروم/کربن/آلومينيوم و همچنين کروم/کربن/آلومينيوم/آلومينا تحت آسياب کاري در شرايط يکسان قرار گرفتند. بررسي هاي XRD نشان داد که تا 60 ساعت آسياب کاري هيچ سنتز مکانوشيميايي و توليد محصولي در اين سيستم اتفاق نمي افتد. اما اندازه دانه نهايي پس از 20ساعت آسياب کاري کاهش يافت. پلت هاي تهيه شده از نمونه 20 ساعت آسياب کاري شده، در شرايط مشخص شده از داده هاي آناليز حرارتي ، سنتز حرارتي شدند. نتايج نشان دادند که تنها در نمونه حاوي کروم فلزي و با درصد وزني کم Al است که کامپوزيت موردانتظار حاوي Cr 3 C 2 در دماي °C900 و زمان 90 دقيقه با سختي GPa73/8 توليد شد. در هردو گروه نمونه ها با افزايش درصد وزني Al (درصد وزني آلومينيوم بالاي 20 درصد)، سنتز حرارتي در همه دماها و زمان هاي انجام شده به توليد کاربيد مضاعف کروم-آلومينيوم در کنار کاربيدکروم (Cr 3 C 2 ) انجاميد. در نمونه هاي حاوي اکسيدکروم تنها استفاده از آلومينيوم بيشتر از استوکيومتري بودکه منجر به احياي کامل اکسيدکروم شد. در نمونه هايي که از کروم فلزي و درصد بالاي آلومينيوم استفاده شده بود، در دماي°C900 و زمان 90 دقيقه کامپوزيت Cr 2 AlC+Cr 3 C 2 +Al 2 O 3 توليدشد و درنمونه هاي حاوي اکسيدکروم تشکيل همين کامپوزيت به دليل گرمازابودن احياي کروميت توسط Al، در همين دما ولي زمان 15 دقيقه اتفاق افتاد. کلمات کليدي : کامپوزيت زمينه آلومينيومي، آلياژسازي مکانيکي، سنتز مکانوشيميايي، سنتز حرارتي.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی