برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

آسیاب کاری به مدت 20 ساعت منجر به ایجاد کار سختی در ذرات و شکسته شدن آنها شده است و متوسط اندازه ذرات کاهش یافته است. در نهایت ذرات نسبتا هم محور شده اند. پس زمان بهینه برای آسیاب کردن پودرها حدود 20 ساعت می باشد.

شکل (4-1) : تصویر مخلوط پودر Cu-0/5wt% Graphene با بزرگنمایی X500 (الف) : پس از 10 ساعت آسیاب کاری (ب) : پس از 15 ساعت آسیاب کاری (ج) : پس از 20 ساعت آسیاب کاری.

شکل (4-2) : تصویر مخلوط پودر Cu-0/5wt% Graphene با بزرگنمایی X2000 (الف) : پس از 10 ساعت آسیاب کاری (ب) : پس از 15 ساعت آسیاب کاری (ج) : پس از 20 ساعت آسیاب کاری.
هر چه نسبت وزنی گلوله به پودر بیشتر باشد زمان مورد نیاز برای آسیاب کاری کاهش می یابد. در نسبت وزنی گلوله به پودر بالاتر تعداد برخورد گلوله ها در واحد زمان افزایش پیدا می کند و متعاقبا انرژی بیشتری به ذرات پودر منتقل می شود و آلیاژسازی با نرخ بالایی انجام می گیرد که می توان نتیجه گرفت با افزایش نسبت وزنی گلوله به پودر (بطور مثال از 10:1 به 20:1) زمان بهینه برای آسیاب کردن پودرها کاهش یابد.
4-2- مطالعه پودرهای آسیاب شده با آنالیز پراش اشعه X(XRD) :
4-2-1- تغییرات فازی در حین آلیاژسازی مکانیکی :
نمودار 4-1 نتایج آنالیز پراش اشعه X نمونه Cu-0/5wt% Graphene به صورت مخلوط پودرها پس از مدت زمان 10 ساعت آسیاب کردن، 15 ساعت و 20 ساعت با نسبت وزنی گلوله به پودر 10 به 1 را نشان می دهد. به دلیل تشابه آنالیز پراش و نزدیک بودن درصد گرافن نمونه ها و ذرات تقویت کننده از ارائه آنالیز پراش اشعه X برای تمام نمونه ها صرفنظر شد. با توجه به اینکه دستگاه قادر به تشخیص گرافن موجود در نمونه ها نبود، تنها پیک های مس در این نتایج مشاهده می شود. اما با توجه به ایجاد محلول جامد در نمونه ها در حین آلیاژسازی مکانیکی، مقدار جابجایی در پیک های اصلی مس به دلیل افزایش زمان آسیاب کاری و همچنین تفاوت قطر اتمی مس و گرافن و تغییر یافتن پارامتر شبکه مس به علت حضور گرافن در شبکه آن، مشاهده می شود. از نتایج آنالیز پراش اشعه X در زمان های مختلف بر نمونه Cu-0/5wt% Graphene بر می آید که پهن شدن پیک ها با گذشت زمان نشان دهنده ریز شدن ذرات است که قبلا در تصاویر میکروسکوپ الکترونی نمونه ها نشان داده شده است.کاهش شدت پیک ها با گذشت زمان دلیلی بر آلیاژ شدن مخلوط مس و گرافن می باشد. از سوی دیگر با توجه به اینکه صفحات اصلی شبکه مس (111) ، (200) و (220) می باشد و بترتیب زوایای متناظر آن در آنالیز اشعه 451/43 ، 663/50 و 325/74 درجه است، در صورتی که به بررسی زوایای متناظر با صفحه (111) پرداخته شود، اندازه این زاویه در طرح پراش اشعه نمونه پودری پس از 20 ساعت آسیاب کردن 28/43 است که نسبت به نمونه پس از 10 و 15 ساعت آسیاب کردن کمترین مقدار را دارد.
از آنجا که جابجا شدن پیک ها به سمت چپ و در واقع کاهش زاویه پراش متناسب با پیک های اصلی مس خالص با توجه به رابطه براگ (nλ=2dSin ) [23]، بیان کننده افزایش پارامتر شبکه است. با توجه به رابطه مستقیم فاصله بین صفحات کریستالی و پارامتر شبکه، افزایش پارامتر شبکه مس باعث تغییر d و می شود. در واقع افزایش پارامتر شبکه مس بیانگر آلیاژ شدن مس و گرافن می باشد. از سوی دیگر با توجه به حضور احتمالی ذرات آهن در حین برخورد ذرات پودر به گلوله و محفظه آسیاب در شبکه مس وارد شدند مقداری بر جابجایی پیک ها تاثیر می گذارد.
از آنجا که قطر اتمی آهن A 52/2 بوده و از مس کوچکتر است و در صورت قرار گرفتن اتم آهن در شبکه مس، فاصله بین صفحات کریستالی مس و پارامتر شبکه آن کاهش پیدا می کند و با توجه به رابطه براگ زاویه پراش متناسب با پیک های اصلی مس خالص افزایش می یابد. بنابراین تاثیر این دو پارامتر بر روی جابجایی پیک ها، باعث می شود که کاهش زوایه پراش به علت حضور اتم های گرافن در شبکه مس چندان محسوس نباشد.

مطلب مرتبط :   مقاله درباره خصوصی سازی و نحوه اجرا

نمودار (4-1) : نمودار تفرق اشعه X نمونه های Cu-0/5wt% Graphene در زمان های10 ، 15 و 20 ساعت آسیاب کاری.
4-2-2- اندازه دانه و میکرو کرنش شبکه :
از آنجا که پهن شدن پیک ها به ریز دانه شدن و کرنش شبکه بر می گردد، با توجه به روابط مختلف موجود برای تخمین اندازه دانه و کرنش شبکه در این پژوهش از رابطه ویلیام سون هال استفاده شده است. در این پژوهش پس از رسم منحنی Cos -Sin ، معادله بهترین تقریب خطی آن بدست می آید. با توجه به اینکه رابطه ویلیام سون هال (4-1) می باشد با استفاده از شیب و عرض از مبدا معادله خطی بدست آمده اندازه دانه و کرنش شبکه تعیین می شود.

که در آن زاویه پراش اشعه X ، کرنش شبکه، طول موج اشعه X و d اندازه دانه است. نمودار 4-2 بر اساس نتایج حاصل از طرح پراش اشعه X نمونه پودری Cu-0/5wt% Graphene پس از 10 ساعت آسیاب کردن با نسبت وزنی گلوله به پودر 10 به 1 می باشد. آنالیزها توسط دستگاه با اشعه Cukα با طول موج 5404/1 آنگستروم انجام شده است.
.
نمودار(4-2) : منحنی Cos برحسب Sin نمونه Cu-0/5wt% Graphene پس از 10 ساعت آسیاب کاری.

دسته بندی : علمی