بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت زمینه آلیاژ Cu-5Zn تقویت شده با نانولوله های کربنی

مهندسی متالورژی و مواد

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 28 مرداد 1402   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2023.82283.1108

نویسنده

محمد علی پور^*

گروه مهندسی مواد- دانشکده مکانیک-دانشگاه تبریز- تبریز-ایران

چکیده

بعد از کشف نانولوله های کربنی مشاهدات نشان داد که نانولوله های کربنی دارای خواص چند منظوره بوده و به ‌عنوان یک ماده تقویت کننده برای نانوکامپوزیت های فلزی می توان استفاده کرد. در این تحقیق، نانو لوله های کربنی چند جداره به عنوان تقویت کننده‌ی نانوکامپوزیت با زمینه آلیاژ Cu-5Zn استفاده شده است. نانولوله های کربنی در درصدهای 1- 25/0 به نانوکامپوزیت اضافه شد. برای پراکندگی خوب نانولوله های کربنی در زمینه، از امواج آلتراسونیک استفاده شد. برای ساخت نمونه های نانوکامپوزیت از پرس و فرآیند تف‌جوشی استفاده شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ریزساختار مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر نانولوله های کربنی برروی خواص مکانیکی مانند میکروسختی و استحکام کششی نانو کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که با افزودن نانولوله های کربنی خواص مکانیکی بهبود می یابد. مکانیزم پیشنهادی برای افزایش استحکام در نانوکامپوزیت های تقویت شده با نانولوله های کربنی مکانیزم پل زنی می باشد. میکروسختی نانوکامپوزیت‌ها با افزایش نانولوله‌های کربنی تا 75/0 درصد، به صورت خطی افزایش یافته و میزان افزایش سختی نانوکامپوزیت با فاز تقویت کننده نانولوله کربنی، 36 درصد بیشتر از آلیاژ پایه مس-روی بدست آمده است. استحکام کششی نانوکامپوزیت‌های مس با افزایش میزان تقویت کننده نانولوله‌های کربنی، MPa 289 بدست آمده که در مقایسه با آلیاژ پایه مس-روی با استحکام MPa 165 افزایش چشمگیری داشته است.

کلیدواژه‌ها

نانولوله های کربنی؛ مس؛ متالورژی پودر؛ خواص مکانیکی؛ نانوکامپوزیت

مراجع