عنوان پایان‌نامه
ساخت و بررسی ریز ساختار و خواص مکانیکی نانو کامپوزیت ها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44563;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 804
- تاریخ دفاع
- ۳۰ دی ۱۳۸۷
- دانشجو
- علی مظاهری
- استاد راهنما
- حسین عبدی زاده
- چکیده
- نانو کامپوزیت های Al-Al2O3 به دلیل خواص مکانیکی بسیار مناسب خود، کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارند. ریخته گری گردابی می تواند یکی از روشهای مطلوب برای تولید این کامپوزیتها باشد، چرا که ارزان قیمت بوده و تنوع گسترده ای از شرایط تولید را پوشش می دهد. با این وجود توزیع مناسب نانو ذرات آلومینا در مذاب آلومینیم با روش های معمول ریخته گری گردابی امکان پذیر نمی باشد. در این تحقیق برای تولید کامپوزیت آلومینیم تقویت شده با نانو ذرات آلومینا از یک شیوه ی جدید در ریخته گری گردابی، به منظور جلوگیری از آگلومراسیون و جدایش ذرات استفاده می شود. ابتدا کسرهای حجمی متفاوت 75/0، 5/1، 5/2، 5/3و 5% از نانو ذرات آلومینا بوسیله ی همزن مکانیکی به درون مذاب آلومینیم وارد شده و سپس نمونه های استوانه ای در سه دمای 800، 850 و ?C950 ریخته گری می شوند. بررسی میکروساختار نمونه های کامپوزیتی، توزیع یکنواخت فاز تقویت کننده و ریز دانه شدن آلومینیم زمینه را نشان می دهد. سپس تاثیر حضور ذرات آلومینا بر خواص مکانیکی کامپوزیت از قبیل خواص کششی، فشاری و سختی مورد بررسی قرار گرفت. بنابر نتایج این تحقیق مشخص شد که حضور نانو ذرات آلومینا منجر به بهبود قابل توجهی در سختی، تنش سیلان کششی و فشاری و شکل پذیری این کامپوزیت ها می شود. کلمات کلیدی: نانو کامپوزیت زمینه فلزی، آلومینیم، آلومینا، ریخته گری گردابی.
- Abstract
- Metal matrix nanocomposites are a new class of nanostructured materials, consisting of nanoscale particles used as reinforcements. Normally micron-sized particles are used to improve the ultimate tensile and the yield strengths of the metal. However the ductility of the MMCs deteriorates significantly with high ceramic particle concentration. In this study, a new method was used in stir casting to fabricate nano-Al2O3 particulate reinforced aluminum composites and avoid agglomeration and segregation of particles. Different volume fraction of nano-alumina particles were incorporated into the A356 aluminum alloy by a mechanical stirrer and then cylindrical specimens were cast and tested. The microstructural characterization of the composite samples showed uniform distribution of reinforcement, grain refinement of aluminum matrix, and presence of the minimal porosity. The effects of nano-Al2O3 particle content on the mechanical properties of the composites were investigated. Based on experiments, it was revealed that the presence of nano-Al2O3 reinforcement led to significant improvement in hardness, 0.2% yield strength, UTS and ductility. This combination of enhancement in UTS and ductility exhibited by nano-Al2O3 reinforced aluminum is due to uniform distribution of reinforcement and grain refinement of aluminum matrix. KEYWORDS: Al2O3, aluminum, microstructure, mechanical properties, nanocomposite.
