Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Alafchian,Ali Maleki,Behzad Niroumand
عليرضا علافچيان (استاد مشاور) علي مالکي (استاد راهنما) بهزاد نيرومند (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sajad Nikfar
سجاد نيکفر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

In-situ synthesis of aluminum nano-composite reinforced with Silica nano particles by pyrolysis of RTV silicone
Current research was performed in two steps. In the first step, in order to characterization of powder obtained from RTV Polymer pyrolysis, first amount of 1 Wt% hardener was added to 30 gr of polymer and then was heated from room temperature to 700?C and was kept in this temperature for 30 minutes. After completing of pyrolysis process, the product of reaction was investigated with Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), and its specific surface was investigated by BET method. According to obtained results, material was SiO 2 nanoparticles with amorphous structure and with 220 m 2 /g specific area. In the second step, Aluminum matrix nanocomposite was produced by stir casting with in-situ method and via pyrolysis of RTV organic polymer in melt. In order to improve wettability, 2% magnesium was added to matrix alloy. In this step, effect of addition of RTV polymer to melt in amount of 1, 2, 3, 4% on the structure and mechanical properties was studied. Microstructure investigations, showed presence of a suitable bond between reinforce particles and matrix. The results of mechanical analysis showed 46% increase in hardness for A3 sample rather to instance sample. For this sample, shear strength, yield strength and Ultimate strength rather to instance sample, was increased to 52.7, 37.1 and 39.3% respectively. Key words: Aluminum matrix nanocomposite, pyrolysis of RTV organic polymer, in situ method, stir
چکيده کامپوزيت هاي زمينه آلومينيومي به دليل برخورداري از خواص مطلوبي مانند چگالي کم، مقاومت در برابر خوردگي و نسبت استحکام به وزن بالا، کاربرد زيادي در صنايع مختلف دارند. روش هاي مختلفي براي ساخت کامپوزيت هاي زمينه آلومينيومي وجود دارد که در بين آنها، فرايندهاي حالت مايع معمول تر از روش هاي ديگر محسوب مي شوند. هدف از پژوهش حاضر ساخت درجاي نانوکامپوزيت زمينه آلومينيومي تقويت شده با ذرات SiO 2 از طريق پيروليز سيليکون آرتي وي است. اين پژوهش در دو مرحله انجام گرفت. در مرحله ي اول، به منظور مشخصه يابي پودر حاصل از پيروليز پليمر RTV ، مقداري از پليمر پس از افزودن يک درصد وزني کاتاليزور پلاتينيومي، در اتمسفر هوا از دماي محيط تا دماي 700 درجه سانتي گراد گرم و به مدت 30 دقيقه در اين دما نگه داري شد. پس از کامل شدن فرايند پيروليز، محصول واکنش به وسيله ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM)، پراش پرتو ايکس (XRD)، طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FTIR) و روش BET بررسي شد. براساس نتايج به دست آمده، ماده حاصل نانوذرات SiO 2 با ساختارآمورف و با سطح ويژه ي m 2 /g 220 بود. در مرحله ي دوم نانوکامپوزيت زمينه آلومينيومي با استفاده از فرايند ريخته گري گردابي به روش درجا و از طريق پيروليز پليمر آلي RTV در مذاب ساخته شد. در اين مرحله با اضافه کردن درصدهاي مختلف پليمرRTV به مذاب، تاثير افزودن اين ماده به مذاب بر خصوصيات ساختاري و مکانيکي کامپوزيت هاي ساخته شده مورد بررسي قرار گرفت. بررسي هاي ريزساختاري وجود يک پيوند مناسب را بين ذرات تقويت کننده و زمينه نشان داد. به نظر مي رسد خروج گاز حاصل از پيروليز پليمر در مذاب، تاثير مناسبي بر توزيع همگن ذرات تقويت کننده در زمينه داشته است. ذرات تقويت کننده يSiO 2 ، با به تاخير انداختن حرکت نابجايي ها، باعث شده تا خواص مکانيکي نمونه هاي کامپوزيتي نسبت به نمونه hy;ي شاهد افزايش يابد. نتايج حاصل از آزمون هاي مکانيکي افزايش 46 درصدي سختي براي نمونه ي حاوي سه درصد وزني سيليکون RTV نسبت به نمونه ي شاهد را نشان مي داد. براي اين نمونه، استحکام برشي، استحکام تسليم و استحکام نهايي نسبت به نمونه ي شاهد، به ترتيب 7/52، 1/37 و 3/39 درصد افزايش يافت. نتايج اين پژوهش، راهگشاي استفاده ي بيشتر از مواد آلي ارزان قيمت براي ساخت کامپوزيت هاي زمينه فلزي ريختگي با استحکام بالا خواهد بود. واژه هاي کليدي : نانوکامپوزيت زمينه آلومينيومي، پيروليز، پليمر آلي RTV، روش درجا، ريخته گري گردابي، نانوذرات

ارتقاء امنیت وب با وف بومی