Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hossei Enayati,Fatallah Karimzadeh
محمدحسين عنايتي (استاد راهنما) فتح اله کريم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Adabavazeh
زهرا ادب آوازه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Characterization and Formation Mechanism of (Ni, Fe)3Al –Al2O3 Nanocomposite by Mechanical Alloying
Characterization and Formation Mechanism of (Ni, Fe)3Al –Al2O3 Nanocomposite by Mechanical Alloying According researches, the nickel aluminides exhibits advantageous properties including high melting temperature, high tensile strength and yield point, low density, high hardness, good thermal stability and high creep resistance, good corrosion and oxidation resistance at elevated temperatures. These materials are particularly ideal as high temperature structural materials. The major barriers for the use of them as structural materials are their low toughness and ductility at ambient temperature. Recently much attention has been given to the investigation of ternary systems and ternary nanocomposites by mechanical alloying. It leads to the improvement of low ductility and toughness at ambient temperature.The aim of this research was to synthesis and characterization (Ni, Fe)3Al–Al2O3 nanocomposite by mechanical alloying (MA) and evaluating its formation mechanism. In first step (Ni, Fe)3Al intermetallic compound by mechanical alloying (MA) of Ni, Fe and Al elemental powder mixtures with composition Ni50Fe25Al25 was successfully synthesized. .
چکيده نتايج تحقيقات نشان مي دهند که آلومينايدهاي نيکل خواص مطلوبي نظير دانسيته کم و استحکام ويژه بالا، استحکام کششي و نقطه تسليم بالا، مقاومت اکسيداسيون و کربوريزاسيون عالي، مقاومت خستگي بسيار بالاتر از سوپر آلياژهاي پايه نيکلي، استحکام خزشي بسيار بالا و مقاومت سايشي عالي دارند. اين مواد با دارا بودن مجموعه اين خواص انتخاب مناسبي براي کاربردهاي دماي بالا مي باشند. علي رغم مزاياي ذکر شده، نقطه ضعف بزرگ آنها انعطاف پذيري، پلاستيسيته و چقرمگي کم آنها به ويژه در دماهاي پايين مي باشد. براي رفع اين مشکلات مطالعات و تحقيقات گسترده اي انجام گرفته و راه حل هاي مختلفي ارائه شده است که از آن جمله مي توان به استفاده از کامپوزيت ها و نانوکامپوزيت هاي اين مواد اشاره کرد. از جمله رويکر دهاي جالب سال هاي اخير، استفاده از سيستم هاي سه جزئي و کامپوزيت هاي سه جزئي جهت برطرف نمودن محدوديت هاي ذکرشده و نيز توليد مقرون بصرفه آنها از لحاظ اقتصادي مي باشد. هدف از انجام اين پژوهش، ساخت و مشخصه يابي نانوکامپوزيت هاي (Ni, Fe) 3 Al-Al 2 O 3 و ارزيابي مکانيزم تشکيل آنها است. بدين منظور ابتدا زمينه(Ni, Fe) 3 Al با استفاده از مخلوط پودر Ni، Fe و Al با نسبت استوکيومتري مشخص توسط فرايند آلياژسازي مکانيکي(MA) ساخته شد. در ادامه با استفاده از نسبت مناسب مخلوط پودر Ni-Fe 2 O 3 - Al يا NiO-Fe-Al نانوکامپوزيت هاي (Ni, Fe) 3 Al-Al 2 O 3 با درصدهاي مختلف تقويت کننده ساخته شد و سپس مورد ارزيابي قرار گرفت. تغييرات فازي و مطالعات ريزساختاري به وسيله آزمون هاي پراش پرتوايکس(XRD)، ميکروسکوپ الکتروني روبشي(SEM)، ميکروسکوپ الکتروني عبوري (TEM)، آناليز حرارتي (DTA) و ريز سختي سنجي ارزيابي شد. نتايج بررسي ها نشان داد که آلياژسازي مکانيکي مخلوط پودرهاي Ni 75 Al 25 و Ni 50 Al 25 Fe 25 به ترتيب منجر به تشکيل ترکيب هاي بين فلزي Ni 3 Al و (Ni, Fe) 3 Al با ساختار نامنظم L1 2 گرديد. پس از عمليات حرارتي در دماي 700 درجه سانتيگراد و به مدت 5/0 ساعت براي ترکيبب بين فلزي Ni 3 Al و در دماهاي 800، 900 و 1000درجه سانتيگراد و به مدت 5/0 ساعت براي ترکيبب بين فلزي (Ni, Fe) 3 Al، ساختار نامنظم به منظم استحاله يافت. بررسي هاي ترموديناميکي با استفاده از مدل نيمه تجربي مديما براي سيستم سه تايي Ni-Fe-Al در حين آلياژسازي مکانيکي نشان داد که در تمامي ترکيب هاي شيميايي، ترکيب بين فلزي نسبت به فاز آمورف و محلول جامد پايدارتر است. نتايج حاصل از بررسي هاي ترموديناميکي از تطابق خوبي با نتايج تجربي برخوردار است. ساخت نانوکامپوزيت (Ni, Fe) 3 Al-Al 2 O 3 به روش آلياژسازي مکانيکي و با مخلوط سازي پودرهاي مواد اوليه از طريق واکنش احياي هماتيت ((Fe 2 O 3 و نيز واکنش احياي اکسيد نيکل(NiO) انجام گرديد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی