برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

نتایج نشان می دهد که در شرایط آلیاژسازی مکانیکی در اثر تغییر شکل پلاستیکی شدید ذرات پودر چگالی بالایی از نواقص کریستالی بویژه نابجایی ها حتی در مواد ترد نظیر سرامیک ها و ترکیبات بین فلزی بوجود می آید. در نتیجه این فرآیند چگالی نواقص کریستالی بویژه نابجایی ها در ذرات پودر افزایش می یابد. در همین حال فرآیندهای بازیابی در اثر افزایش آنی درجه حرارت ذرات پودر نیز اتفاق می افتد که کاهش چگالی نواقص کریستالی را بدنبال دارد. این دو فرآیند یعنی ایجاد نابجایی ها در اثر تغییر شکل پلاستیکی و واکنش متقابل آنها با یدیگر در اثر فرآیند بازیابی باعث ریز شدن دانه ها در حین آلیاژسازی مکانیکی می شود. پس از مدتی آلیاژسازی مکانیکی ساختار داخلی ذرات پودر یک ساختار بشدت کار سخت شده را دارد و مقدار زیادی نابجایی در آن مشاهده می شود. نابجایی های ایجاد شده دانه های اولیه را به چندین دانه فرعی تقسیم می کند. به این ترتیب یک ساختار سلولی تشکیل می شود. با ادامه آلیاژسازی مکانیکی و در اثر تغییر شکل پلاستیکی بیشتر، نابجایی های جدید در داخل دانه های فرعی ایجاد می شود و آنها را به دانه های کوچکتر تقسیم می کند. بعلاوه در حین فرآیند های بازیابی نابجایی های موجود در مرز دانه های فرعی با مکانیزم صعود با یکدیگر واکنش داده و آرایش جدید با انرژی پایین تر بخود می گیرند. به این ترتیب مرز با دانه های فرعی به مرز دانه ها با زاویه زیاد تبدیل می شود. چنانچه این فرآیند بطور مکرر ادامه یابد دانه های اولیه به دانه های نانومتری تبدیل می شوند. شکل زیر روند کاهش اندازه دانه های نیکل بر حسب آلیاژسازی مکانیکی را نشان می دهد.

نمودار (2-3) : روند کاهش اندازه دانه های نیکل در حین آلیاژسازی مکانیکی.
2-15-3- انتقال جرم بین ذرات پودر :
تعداد بسیار زیاد نواقص کریستالی و همچنین افزایش آنی و موضعی درجه حرارت ذرات پودر فرآیند دیفیوژن در طی آلیاژسازی مکانیکی را تسریع می کند. برخورد گلوله ها به یکدیگر و تغییر شکل پلاستیکی ذرات پودر در مدت زمان بسیار کوتاهی ( ثانیه) صورت می گیرد. پیش بینی می شود آزاد شدن انرژی جنبشی گلوله ها در چنین زمان کوتاهی افزایش موضعی درجه حرارت به میزان 200-100 درجه سانتیگراد را بدنبال داشته باشد. بدیهی است چنانچه آلیاژسازی مکانیکی همراه با انجام یک واکنش شیمیایی گرمازا نیز باشد افزایش درجه حرارت به مراتب بیشتر از مقدار مذکور خواهد بود. دیفیوژن عناصر در هنگام فرآیند آلیاژسازی مکانیکی می تواند منجر به تغییر حالت های فازی و ایجاد فازها و ساختار های ثانویه شود.[18]
2-16- تحقیقات انجام شده بر کامپوزیت های تقویت شده با گرافن :
2-16-1- نانو کامپوزیت آلومینیوم/گرافن :
با توجه به تحقیقات صورت گرفته نانو کامپوزیت آلومینیوم-گرافن تا به حال در دنیا فقط یک بار توسط استفن بارتولوچی و همکارانش در امریکا انجام شده که در این پروژه سه نمونه شامل آلومینیوم خالص، آلومینیوم-گرافن و آلومینیوم-نانولوله های کربنی ساخته شده است. در این پروژه از پودر آلومینیوم با اندازه ذره 22 میکرومتر استفاده شده است.
مخلوط پودر گرافن( 1/0 درصد وزنی)-آلومینیوم، آلومینیوم – نانولوله های کربنی ( 1 درصد وزنی)- آلومینیوم و آلومینیوم خالص در یک آسیاب گلوله ای شافتی(سایشی) تحت گاز آرگون به مدت 1 ساعت آسیاب شده است. از اسید استئاریک ( 2 درصد وزنی) بعنوان ‌(PCA) در این پروژه مورد استفاده قرارگرفته است. مخلوط پودر های تهیه شده در دمای ℃375 و فشار ksi65 بمدت 20 دقیقه تحت پرس ایزواستاتیک داغ قرارگرفته است.
سپس نمونه ها در دمای ℃550 و فشار ton 50 بمدت 4 ساعت تحت عملیات اکستروژن قرار گرفته و بیلت هایی به قطر mm20 از آنها تهیه شده است. نتایج بدست آمده :

مطلب مرتبط :   تاریخچه و مقدمه

نمودار (2-4) : نمودار تفرق اشعه X نمونه های آلومینیوم خالص، آلومینیوم-گرافن و آلومینیوم-نانولوله های کربنی.

جدول (2-3) : سختی نمونه ها بر حسب ویکرز در حالت های پرس گرم و اکسترود شده.

نمودار (2-5) : (a) استحکام کششی نمونه ها و (b) کرنش شکست نمونه ها.
همانطور که در نمودارها و جدول مشاهده شد استفاده از گرافن بعنوان فاز تقویت کننده در نانو کامپوزیت آلومینیوم-گرافن باعث کاهش خواص این نانو کامپوزیت شده است که می تواند از دلایل مختلفی ناشی شود :
1- بدلیل تشکیل کاربید آلومینیوم ( ) در مرز دانه.
2- بدست نیاوردن میزان بهینه درصد گرافن.

دسته بندی : علمی