عنوان پایان‌نامه
بررسی رفتار تف جوشی پودر نانو کریستالین مس
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 49181
- تاریخ دفاع
- ۱۸ اسفند ۱۳۸۸
- دانشجو
- اسری صالح
- استاد راهنما
- ابوالقاسم عطائی
- چکیده
- در این تحقیق پودر مس نانوکریستالی تهیه شده به روش احیای مکانیکی – شیمیایی اکسید مس (Cu2O) با گرافیت و با استفاده از آسیای پر انرژی سیاره ای و نیز پودر مس میکرونی با دو روش پرس سرد و گرم تحت شرایط مختلف تف جوشی قرار گرفتند. تاثیر نوع پودر مس و پارامترهای تف جوشی بر سختی، چگالی، هدایت الکتریکی و ساختار میکروسکوپی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش دمای تف جوشی چگالی نمونه های میکرونی تهیه شده توسط پرس گرم در فشار 70 مگاپاسکال تا 2/99 درصد چگالی تئوری افزایش می یابد. در حالی که چگالی نمونه های نانوکریستالی پرس گرم شده با افزایش فشار تا 90 مگاپاسکال به مقدار 98 درصد چگالی تئوری می رسد. همچنین با افزایش دمای تف جوشی از 500 تا 800 درجه سانتیگراد اندازه متوسط کریستالیت های نمونه های نانوساختار تف جوشی شده تحت فشار 70 مگاپاسکال از 32 تا 64 نانومتر افزایش می یابد. این در حالی است که با افزایش فشار پرس گرم تا 90 مگاپاسکال در دمای 800 درجه سانتیگراد اندازه کریستالیت ها به مقدار 54 نانومتر رسیده است. سختی نمونه های نانوکریستالی در هر دو روش پرس گرم و سرد بالاتر از نمونه های میکرونی بود و سختی نمونه نانوکریستالی پرس گرم شده در دمای 800 درجه سانتیگراد تحت فشار 70 مگاپاسکال در حدود 80 ویکرز است. همچنین با افزایش فشار تف جوشی تا 90 مگاپاسکال در نمونه های تهیه شده با پرس گرم سختی نمونه های نانوکریستالی افزایش یافته است. مقاومت الکتریکی نمونه های نانوکریستالی بالاتر از نمونه های میکرونی بود ولی با افزایش دما به مقادیر بدست آمده از نمونه های میکرونی نزدیک شده است. با توجه به نتایج حاصل از نمونه های پرس سرد شده و تف جوشی شده، به دلیل توام نبودن دما و فشار تف جوشی، قابلیت تف جوشی این روش نسبت به پرس گرم بسیار کمتر است و نمونه های تهیه شده با این روش دارای چگالی و سختی کمتر و مقاومت الکتریکی بالاتری نسبت به نمونه های تف جوشی شده توسط پرس گرم هستند.
- Abstract
- In this study, Cu nanopowder produced by mechanochemical reduction method, Cu2O, graphite and microcrystalline Cu powders were sintered using a high energy (circuit) milling and hot/cold pressing. The effects of copper type and sintering parameters on the hardness, density, electrical conductivity and microscopy structure of the samples were investigated. The results showed that with increasing the sintering temperature, the density of hot pressed microcrystalline specimens in 70 MPa, increases up to 99.2 % of theoretical density, while the density of the nanocrystalline samples reach to 98 % of theoretical density with increasing of the pressure up to 90 MPa. Furthermore, an increase in sintering temperature from 500 to 800°C leads to an increase in the crystallite size of the nanocrystalline samples from 32 to 64 nm under the pressure of 70 MPa. However, increase of hot pressing pressure up to 90 MPa at 800°C, the crystallite size of the specimens reaches to 54 nm. The hardness values of the nanocrystalline specimens are higher than that of the microcrystalline specimens. The hardness value of the nanocrystalline samples hot pressed in 70 MPa at 800°C, is about 80 VHN. Also, by the increase of the pressure up to 90 MPa in hot pressed specimens, the hardness value of the nanocrystalline specimens increases. Electrical resistance of the nanocrystalline samples is more than the microcrystalline ones, but approaches to that of the microcrystalline samples. In regard to the results of the cold pressed and sintered specimens, sintering ability of these samples is lower in comparison with the hot pressed specimens, caused by not simultaneous applying of temperature and pressure. Furthermore, the cold pressed samples have lower density and hardness values and a higher electrical resistance rather than the hot pressed samples.
