تولید کامپوزیت هیبریدی Al/AlMg-Al۲O۳-Si۳N۴ به روش ریخته گری و بررسی تاثیر نانوذرات Si۳N۴

امروزه استفاده از نانوذرات در کامپوزیت های زمینه آلومینیومی به دلیل اثرات برتر آن ها بر خواص مکانیکی و فیزیکی مورد توجه محققان قرار گرفته است. به علت ترشوندگی ضعیف نانوذرات توسط فلز زمینه حین ریخته گری و نسبت بالای سطح به حجم نانوذرات رسیدن به توزیع یکنواخت ذرات درون زمینه مشکل است. همچنین در فرآیند ساخت، نانوذرات تمایل به تشکیل توده های ذره ای به شکل خوشه ای دارند. توده ای شدن نانوذرات اثرات نامطلوبی بر خواص مکانیکی از جمله روی استحکام و انعطاف پذیری کامپوزیت دارد. در این پژوهش از ریخته گری گردابی برای تهیه نمونه های کامپوزیتی تقویت شده با درصدهای مختلف مخلوط پودری حاوی نانوذرات Si۳N۴، Al۲O۳ و AlMg استفاده شد. به منظور مشخصه یابی کامپوزیت ساخته شده از بررسی های ریزساختاری و خواص مکانیکی و فازی بر روی نمونه ها استفاده شد. بررسی های میکروسکوپی الکترونی گسیل میدانی بر روی مخلوط پودری آلومینیوم و نانو ذرات نشان داد که با انجام فرایند آسیاکاری، ذرات پس از آسیا کاری، در ابعاد نانومتری می باشند. نتایج آزمون های مکانیکی و مشاهدات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی درصد بهینه پودر تقویت کننده برای افزودن به مذاب آلومینیوم ۵/۰ درصد وزنی تشخیص داده شد. در نهایت، مشخص شد با افزایش استحکام به وسیله ی اضافه کردن مخلوط پودری آسیاکاری شده، درصد ازدیاد طول نسبت به فلزپایه به میزان قابل توجهی کاهش پیدا نکرده است.

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت ، ریخته گری گردابی ، خواص مکانیکی ، Si۳N۴