بررسی امکان تولید فوم حفره باز نانوکامپوزیتی a356/cnt به روش فشردن مخلوط مذاب و نمک

در این تحقیق، امکان ساخت فوم حفره باز نانوکامپوزیتی a356/cnt به روش فشردن مخلوط مذاب و نمک مورد بررسی قرار گرفت. فوم های حفره باز آلومینیومی به دلیل خواص ویژه ساختاری و مکانیکی، کاربردهای مهمی در صنایع مختلف بدست آورده اند. موفقیت در تولید فوم های حفره باز آلیاژ آلومینیوم با تقویت کننده cnt بر پایه ریخته گری، می تواند امکان استفاده از آنها در کاربردهای حساس تر و ساخت آنها در حجم بالا را فراهم سازد. برای این منظور، این پروژه در سه بخش انجام شد. در بخش اول، پارامترهای موثر بر تولید فوم های غیرکامپوزیتی حفره باز آلیاژ آلومینیوم a356 با تکنیک فشردن مخلوط مذاب و نمک بهینه-یابی شده و تأثیر پارامترهای موثر بر فومسازی بر روی خواص مکانیکی فوم های نهایی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تأثیر اندازه حفره و فشار پیستون بر تخلخل و خواص مکانیکی فوم نهایی با استفاده از سیستم شبکه عصبی مدلسازی شد. در بخش دوم، روش های مختلفی برای تولید کامپوزیت های غیرفومی (بالک) با زمینه آلیاژ آلومینیوم a356 و درصدهای مختلفی از cnt بررسی و روش بهینه انتخاب شد. در بخش آخر، با استفاده از پارامترهای بهینه دو مرحله قبلی، تولید فوم آلومینیومی نانوکامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از آنست که فوم هایی با اندازه حفرات درشت و ریز، به ترتیب بیشترین استحکام و قابلیت جذب انرژی را با خود به همراه می آورند. تولید نانوکامپوزیت های غیرفومی تنها با اعمال سرعت های هم زدن بالای rpm 2000 بر روی مذاب تحقق یافت. از بین درصدهای وزنی مختلفی از تقویت کننده که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفت، کامپوزیتی با 1 درصد وزنی cnt و 1 درصد وزنی ti بیشترین خواص مکانیکی،شامل استحکام فشاری، خمشی و برشی، را از خود نشان داد، بطوریکه استحکام خمشی این نانوکامپوزیت نسبت به نمونه شاهد حدوداً 75 درصد افزایش یافت. اما به هر حال، به دلیل عدم سازگاری پارامترهای بهینه تولید فوم با پارامترهای بهینه تولید نانوکامپوزیت های غیرفومی، تولید فوم های نانوکامپوزیتی، به عنوان هدف نهایی این تحقیق، میسر نشد. از دلایل مهم این مسأله می توان به عدم امکان استفاده از سرعت های بالای هم زدن و همچنین فقدان سرعت انجمادی بالا در فرایند فوم سازی اشاره نمود که منجر به جدایش نانولوله های کربنی می شود. این دو عامل برای تولید موفق نانوکامپوزیت های غیرفومی a356/cnt لازم شناخته شد.