ساخت کامپوزیت های آلومینیوم-نانولوله های کربنی و بررسی خواص مکانیکی آن ها

در این پروژه به منظور ساخت کامپوزیت مورد نظر از پودر آلومینیوم خالص ( purity 99%، mesh 325) و نانولوله های کربنی چند دیواره (purity 90%، ) به منظور ترکیب آلومینیوم زمینه با نانولوله های کربنی تقویت کننده روش معمول آسیاکاری مکانیکی بکار گرفته شده است. به منظور مطالعه تأثیر آسیاکاری بر مورفولوژی پودر آلومینیوم، زمان های 2، 4، 10، 15 ساعت به عنوان مدت زمان های آسیاکاری انتخاب شده است. ماهیت آسیاکاری، جوش سرد ذرات آلومینیوم هنگام آسیاکاری با انرژی بالا را موجب می شود. برای جلوگیری از جوش سرد ذرات از عامل کنترل کننده فرآیند(pca) استفاده می شود. در این کار اسید استئاریک به عنوان عامل کنترل کننده فرآیند در نظر گرفته شده است. نتایج sem افزودن 3% وزنی اسید استئاریک بعد از آزمایش های مختلف و h 4 آسیا به عنوان مقدار بهینه پیشنهاد می کند.دمشاهده شد که h 2 آسیا به درشت شدن ذرات و ورقه ورقه شدن پودر می انجامد. و h 4 آسیاکاری به ریز تر شدن ذرات منتهی می شود اما ساختار ورقه ای ثابت می ماند. این مسأله در h 10 و h 15 آسیا کاری شکل دیگری به خود می گیرد. به این صورت که با افزایش زمان آسیا تا h 10 اندازه ذرات به مراتب ریزتر و ساختار شکل ذرات از ورقه ورقه بودن به سمت کروی شدن(solid) میل می کند. اما به دلیل صدمه دیدن زیاد نانولوله ها در زمان های آسیاکاری بالا و محدودیت های موجود زمان h 4 در این پروژه به عنوان زمان آسیاکاری انتخاب شده است. مقدار 1% و 5% وزنی نانولوله های کربنی به عنوان تقویت کننده کامپوزیت استفاده شده است. اکسترژن مستقیم با نسبت 16 به 1 برای تولید قطعه استفاده شده است. قطعه های تولیدی برای آزمون کشش و سختی سنجی brinell ماشین کاری و پرداخت می شوند. نتایج سختی brinell به ترتیب برای al pure، al 4 h ball milled، al+1%cnts و al+5%cnts 37/9، 79/9، 112/4 و 139/8 گزارش شده است. همچنین نمودار تنش-کرنش برای al pure و al+1% cnts به ترتیب در شکل های 6-41 و 6-42 نشان داده است. تنش تسلیم با افزودن مقدار کمی cnts بهبودی چشو گیری پیدا کرده است.