بررسی ریزساختاری فوم نانوکامپوزیتی آلومینیوم تقویت شده با نانوذرات اکسید سیلیسیم تولید شده با استفاده از امواج مافوق صوت

محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

اکرم صالحی ¹ , سید مجتبی زبرجد ² , ابوالفضل باباخانی ³ , محمدصادق ابروی ⁴

1 - کارشناس ارشد مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد و عضو گروه پژوهشی مواد جهاد دانشگاهی مشهد.
2 - استاد گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز
3 - دانشیار گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
4 - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان و عضو گروه پژوهشی مواد جهاد دانشگاهی مشهد.

تاریخ دریافت : 1393/04/10 تاریخ پذیرش : 1393/04/10 تاریخ انتشار : 1393/06/01

کلید واژه: امواج مافوق صوت, فوم نانوکامپوزیت, بررسی‌های ریزساختاری, پدیده ریزش مذاب,

چکیده مقاله :

در این پژوهش، با استفاده از امواج مافوق صوت نانوکامپوزیت زمینه آلومینیومی تقویت شده با نانوذرات اکسید سیلیسیم (SiO₂) تولید شد و سپس با استفاده از روش فوم سازی مستقیم مذاب و با به کارگیری عامل فوم ساز هیدرید تیتانیم (TiH₂)، فوم نانوکامپوزیتی Al-SiO₂ تولید گردید. در ادامه، بررسی­های ریزساختاری جهت اطمینان از تولید فوم نانوکامپوزیتی و ارزیابی نقش نانوذرات بر مورفولوژی و ضخامت دیواره سلول­ها به­وسیله میکروسکوپ­های نوری و الکترونی انجام پذیرفت. با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری، پدیده ریزش مذاب در حین فوم سازی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پژوهش، ساختارهای چند وجهی سلول­ها و توزیع مناسب نانوذرات در دیواره سلول­ها را با استفاده از ارزیابی­های میکروسکوپی نشان داد. هم­چنین مشاهده شد که ضخامت دیواره سلول­ها و مساحت ناحیه پلاتو با فاصله گرفتن از سطح نمونه ریخته­گری شده، تغییر می­کنند.

چکیده انگلیسی:

In this study, aluminum matrix nanocomposite reinforced with silicon dioxide nanoparticles (SiO2) were produced using ultrasonic technique and then using TiH₂ foaming agent fabrication of aluminum nanocomposite foams by melt rout process was carried out. Furthermore, microstructural analysis using optical microscope and scanning electron microscope to ensure the production of nanocomposite foam and evaluation the role of nanoparticles on morphology and cell wall thickness. Liquid drainage during foaming process was studied with computer softwares. The results revealed multifaceted structures of cells and appropriate distribution of nanoparticles in cell walls using microscopic evaluations. Also, it was observed that the thickness of cell walls and plateau borders area changes from foam surface.