انواع نانوکامپوزیت ها و کاربرد آنها در صنایع هوا و فضا-تاریخچه تولید کامپوزیت های زمینه فلزی- معایب ریخته گری کوبشی در کامپوزیت ها- نانوکامپوزیت ها درصنعت خودروسازی- فشردن پودرهای نانوکامپوزیتی درون قوطی

انواع نانوکامپوزیت¬ها و کاربرد آنها در صنایع هوا و فضا-تاریخچه تولید کامپوزیت های زمینه فلزی- معایب ریخته گری کوبشی در کامپوزیت ها- نانوکامپوزیت ها درصنعت خودروسازی- فشردن پودرهای نانوکامپوزیتی درون قوطی

پایان نامه رشته مکانیک در   ۶۵  صفحه
رشته مواد نانو کامپوزیت توجه دانشمندان و مهندسان را در سالهای اخیر به خود جلب کرده است. نتایج بررسی استفاده از بلوکهای ساختمانی در ابعاد نانو, طراحی و ایجاد مواد جدید با انعطاف پذیری و پیشرفتهای زیاد در خواص فیزیکی آنها را ممکن می سازد. قابلیت ارتقاء کامپوزیت ها با استفاده از بلوکهای ساختمانی با گونه های شیمیایی ناهمگن در رشته ها و بخش های مختلف علمی مطرح گردیده است. ساده ترین مثالها از چنین طراحی هایی, به صورت طبیعی در استخوان اتفاق
می افتد که یک نانوکامپوزیت ساخته شده از قرص های سرامیکی و چسبهای آلی می باشد. بدلیل این که اجزاء سازنده یک نانو کامپوزیت دارای ساختارها و ترکیبات مختلف و خواص مربوط به آنها
می باشد، کاربردهای زیادی را ارائه می دهند. از اینرو موادی که از آنها تولید می شوند, می توانند چند کاره باشند. با الگو گرفتن از طبیعت و براساس نیازهای تکنولوژی های پدید آمده در تولید مواد جدید با کاربردهای مختلف در آن واحد برای مصارف گوناگون, دانشمندان استراتژی های ترکیبی زیادی را برای تولید نانو کامپوزیت ها بکار برده اند. این استراتژی ها دارای مزایای آشکاری در تولید مواد دانه درشت مشابه می باشند. نیروی محرکه در تولید نانو کامپوزیت ها, این واقعیت است که آنها خواص جدیدی در مقایسه با مواد رایج ارائه  می دهند.

تصمیم برای بهبود خواص و پیشرفت ویژگی های مواد از طریق ایجاد نانو کامپوزیت های چند فازی مسئله جدیدی نیست. این نظریه از زمان آغاز تمدن و بشریت و با تولید مواد برای کارآمدی بیشتر برای اهداف کاربردی مورد نظر بوده است. علاوه بر تنوع وسیع نانو کامپوزیت های یافت شده در طبیعت و موجودات (مثل استخوان) , یک مثال عالی برای کاربرد نانو کامپوزیت های ترکیبی در روزگار باستان, کشف جدید ساختمان نقاشی های مایان می باشد که در دوران مسا مریکاس[۱] بوجود آمدند. توصیف حالت هنر از این نمونه های نقاشی آشکار می سازد که ساختار رنگها, متشکل از ماتریسی از خاک رس آمیخته شده با مولکولهای رنگی آلی می باشد. آنها همچنین محتوی ناخالصی های ذرات نانوی فلزی محفوظ در یک لایه سیلیکاتی بی شکل همراه با ذرات نانوی اکسیدی روی لایه می باشند . این ذرات نانو تحت عملیات حرارتی و از ناخالص بوجود می آیند (Cr , Mn , Fe) که در مواد خام مثل خاک رس موجود می باشند ولی جمع و سایز آنها خصوصیات نوری رنگ نهائی را تحت تأثیر قرار می دهد. ترکیبی از خاک رس موجود که یک سوپر لاتیک می سازد که در ارتباط با ذرات نانوی فلزات و اکسیدی پشتیبانی شده روی لایه آمورف می باشدو این رنگ را یکی از اولین مواد مرکب مشابه نانو کامپوزیت های کاربردی مدرن می سازد.

نانو کامپوزیت ها را می توان ساختارهای جامدی فرض کرد که دارای خواص مکرر بعدی با اندازه نانومتری بین فازهای مختلف سازنده ساختار می باشند. این مواد متشکل از یک جامد غیرآلی (بستر یا میزبان) محتوی یک جزء آلی و یا بالعکس می باشند و یا می توانند متشکل از دو یا چند فاز آلی  / غیرآلی در چند فرم ترکیبی باشند با این محدودیت که حداقل یکی از فازها یا ترکیبات, در ابعاد نانو باشد.

مثالهایی از نانو کامپوزیت عبارتند از پوششهای متخلخل, ژل ها و ترکیبی از پلیمرها, مثل ترکیبی از فازهای با ابعاد نانو با تفاوتهای فاحش در ساختار, ترکیب و خواص می توان فازهای با ساختار نانوی موجود در نانو کامپوزیت ها را صفر بعدی (مثل خوشه های اتمی تشکیل شده), تک بعدی (یک بعدی مثل نانوتیوپ ها) و دو بعدی (پوشش های با ضخامت نانو) و سه بعدی (شبکه های جاسازی شده) در کل مواد نانو کامپوزیت می توانند دارای خواص مکانیکی, الکتریکی, الکتریکی, نوری, الکتروشیمی, کریستالی و ساختاری باشند, نسبت به مواردی که دارای اجزاء واحد و یگانه هستند. رفتار چند کاره برای هر ویژگی بخصوص ماده اغلب بیش از مجموع اجزاء تکی می باشد.

هر دو روش پیچیده و ساده برای ساختن ساختارهای نانو کامپوزیت وجود دارد یک سیستم عملی نانو کامپوزیت دو فازی, مثل کاتالیزرهای پشتیبان مورد استفاده در کاتالیزر محرک (ذرات نانوی فلزی جای گرفته روی پشتیبان های سرامیکی), می توانند بسادگی با بخار دادن فلز روی لایه و یا پراکنده کردن توسط حلال شیمیایی آماده شوند. از طرف دیگر, ماده ای مثل استخوان که دارای ساختاری سلسله مراتبی با فازهای پلیمری و سرامیکی مرکب می باشد, با تکنیکهای ترکیبی حاضر, به سختی می تواند تکثیر شود.

جدا از ویژگی های اجزاء تکی در یک نانو کامپوزیت, اشتراک اجزاءبا یکدیگر در بهبود یا محدود کردن خواص کلی یک سیستم نقش مهمی بر عهده دارند.

با توجه به فصل مشترک زیاد و وسیع ساختارهای نانو, نانو کامپوزیت ها ارائه کننده فصل مشترک های زیادی بین فازهای ادغام شده تشکیل دهنده می باشند. خواص ویژه نانو کامپوزیت ها اغلب از اثر متقابل و تداخل فازهای آن در فصل مشترک ها حاصل می شوند. یک مثال عالی برای این مطلب, رفتار مکانیکی کامپوزیت های پلیمری پر شده با نانوتیوپ ها می باشد. هر چند افزودن نانوتیوپ ها می تواند امکان استحکام پذیری پلیمرها را افزایش دهد, یک فصل مشترک بدون تداخل فازها فقط برای بوجود آوردن مناطق ضعیف در کامپوزیت کارائی دارد و هیچ بهبودی در خواص مکانیکی آن بوجود نخواهد آمد. برخلاف مواد نانو کامپوزیت, فصل مشترک ها در کامپوزیت های موسوم, تشکیل دهنده یک شکستگی بسیار کوچکتر در فلزات بالک می باشد.

ذکر این نکته حائز اهمیت است که تحقیقات در مورد کاربرد و روشهای تولید نانو کامپوزیت ها در طول دهه اخیر در بسیاری از کشورهای دنیا و در کشور ایران گسترش یافت و در دنیای پیششرفته کنونی باعث تکامل صنایع مختلف نظیر صنعت هوا و فضا  ،صنایع خودرو سازی و صنایع پزشکی و … گریده است این پروژه در حال حاضر مروری بر سیستم های نانو کامپوزیت و نحوه فرایند تولید و خصوصیات و کاربردهای آنها دارد

تاریخچه تولید کامپوزیت های زمینه فلزی

تولید MMCs [1]به سال۱۹۴۰ میلادی حین بهبود سرمت[۲]باز می گردد .در گذشته اجزای غیر فلزی (سرامیکی) داخل فلزات یا آلیاژها را به عنوان عواملی که باعث تخریب خواص

را به وسیله جریان گاز آرگون در مذابی از آلیاژ آلومینیوم وارد کردند. این سرآغاز تولید و بررسی کامپوزیت های زمینه فلزی بود و تحت نام MMPC معرفی شد . در سال ۱۹۶۸ در انجمن

نمود و باعث بوجود آمدن کامپوزیت های آلومینیوم – آلومین گردید . این اختراع تحت نام روش ریخته گری به هم زدنی

.رساند که در آن اجزای غیر فلزی را در آلیاژهای شبه جامد در درجه حرارتی بین شالیدوس ولیکوئیدوس برای همان آلیاژ در

شد . این ترتیب و نظم به این شکل بود که ابتدا به وسیله به هم زدن ، مذاب و پارتکیل ها را به صورت دوغاب در آمده و نیازی به هم زدن تا انتهای کار نباشد. در روشهای پراکنده سازی ذرات و روش آلیاژهای شبه جامد می توان

، و در فصل روش های تلفیق به طور کامل توضیح داده می شود. مهمترین حسن این گروه حفظ خواص در دمای بالا می باشد. از دیگر مزایا می توان به استحکام کششی نهایی بالا، مقاومت به ضربه بالا، توانایی آزاد سازی تنش (بدلیل قابلیت تغییر شکل پلاستیک) و مقاومت به خوردگی بالا اشاره کرد [۱].

در تولید MMCs باید پارامترهای زیادی مد نظر قرار گیرند که مهمترین آن ها عبارتند از :

  1. در انتخاب مواد باید دقت شود . با توجه به اینکه اغلب ، فاز دوم دارای جنس سرامیک می باشند و بیشتر سرامیک ها با
  2. باید در نظر داشت که واکنش باید انجام گیرد ).
  3. چون هدف بدست آوردن یک ماده سبک است پس بیشترین کاربرد راMg ،Al تا حدودی و در بعضی موارد خواهند داشت[۱] .

خیس شوندگی ذرات باید در نظر گرفته شود . زمینه باید قابلیت تر شوندگی سرامیک را داشته باشد

۳-۲- روش های تولید MMCs

۱-۳-۲- روش ذوبی در تولید MMCs  

در روش

.جامد – نیمه مایع ، ریخته گری کوبشی ، پاشش همزمان ، درجا و…[۱] .

 

 

۱-۱-۳-۲- روش گردابی یاVortex

در این روش یک همزن در داخل مذاب وجود دارد که عمل هم زدن را انجام می

مخلوط دوغاب کامپوزیتی نیز نامیده می شود . سپس از روش های مختلف ریخته گری می توان قطعات کامپوزیتی تولید کرد[۱].

محاسن :

  • از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است چون به تجهیزات پیچیده ای نیاز نمی باشد .
  • محدودیت در شکل و اندازه قطعات وجود ندارد.
  • اگر تخلیل در حد قابل قبول باشد نیاز به فرآیند ثانویه نمی باشد.
  • قابلیت بازیابی مجدد وجود دارد .

مشخصات روش گردابی :

  1. انتخاب مواد اولیه: همه موارد انتخاب باید مد نظر قرار گیرد . همچنین چون زمان تماس مذاب با سرامیک نسبتاً طولانی
  2. تولید می شوند این اختلاف سبب تشکیل دانسیته نابجایی در اطراف ذرات می شوند. در نتیجه ذره تحت فشار و زمینه تحت کشش می باشد . به این مسئله تطابق فیزیکی گویند این مسئله از لحاظ پیر سختی مفید است .
  3. خیس
  4. ذرات پیش گرم شوند . مانند SiCکه در ۹۰۰۰cبه مدت ۱تا ۳ ساعت حرارت می دهند . بدلیل :
  • از بین رفتن رطوبت و ناخالصی های سطحی که باعث می شود کلوخه ای شدن اتفاق نیفتد.
  • شیمی سطح تعویض می شود. با حرارت SiC2 تشکیل شده که باعث بهبود تر شوندگی می گردد[۱].

 ۲-۱-۳-۲- مخلوط سازی فاز دوم با مذاب

اولین مرحله جهت تولید کامپوزیت خوب توزیع ذرات فاز دوم در دوغاب است . در این مورد اکسیدهای سطحی را باید در نظر گرفت زیرا

داشته باشد . همزن هم می تواند جریان شعاعی و هم می تواند جریان محوری ایجاد کند وجود هردو جریان با هم بهترین حالت خواهد بود[۱] .

جهت انجام بهینه هم زدن به پارامترهای زیر باید توجه کرد .

  • شکل و تعداد همزن .
  • سرعت چرخش همزن
  • اندازه همزن .
  • فاصله همزن از کف بوته.

 

۳-۱-۳-۲- ریخته گری کوبشی Squeeze Casting

آهنگری در حال مذاب هم نامیده

.فشار در ریخته گری کوبش در دامنهMPa 55 تاMPa 200 می باشد ولی در ریخته گری تحت فشار حداکثرMPa 15 می باشد .

  • در روش کوبشی فشار با پایان انجماد ادامه دارد ولی در تحت فشار وقتی قالب پر می شود فشار قطع می شود .

به هر حال این روش در مقایسه با روش سنتی مزیت هایی دارد که عبارتند از :

  • به خاطر فشار زیاد می توان قطعات را نزدیک به شکل نهایی تولید کرد.
  • سرعت تولید بالاست .
  • قطعات تولیدی با این روش فاقد تخلخل گازی و انقباضی هستند زیرا :
  1. به دلیل فشار زیاد نیازی به فوق گداز جهت سیالیست کافی نخواهیم داشت ، لذا جذب گاز کاهش می یابد.
  2. چون تا پایان انجمادفشار ادامه دارد حفرات انقباضی کاهش می یابد.
  • بدلیل انتقال حرارت سریع فلز زود منجمد می شود و فرصتی برای جدایش ندارد .

 معایب ریخته گری کوبشی در کامپوزیت ها

  • فشار زیاد سبب تغییر شکل اولیه کامپوزیت می شوند. (شکلی از فاز دوم که آماده می شود ، درون قالب قرار می گیرد وسپس مذاب به
  • آلیاژ محدودیت داریم .
  • نیاز به تجهیزات پیچیده جهت اعمال فشار زیاد می باشد[۱] .

۴-۱-۳-۲- کامپوزیت های درجا In-Situ Composites

به طور کلی کامپوزیت درجا به کامپوزیت هایی اطلاق می شود که فاز دوم در اثر واکنش هایی درون مذاب تشکیل می شود .

  • فاز دوم در اثر واکنش بین زمینه و یک عامل خارجی مثل گاز ، مایع و جامد صورت می گیرد
  • فاز دوم در اثر واکنش یوتکتیک در مذاب صورت می گیرد.

به عنوان مثال برای نوع اول کامپوزیت های درجا ، با وارد کردن گاز اکسیژن باعث تشکیل اکسید در مذاب به عنوان فاز دوم می شود . محاسن نوع اول کامپوزیت های درجا عبارتند از :

  • عدم خیس شوندگی وجود ندارد .
  • مسئله هم زدن نداریم .
  • توزیع یکنواخت می باشد .

در مورد نوع دوم اگر شرایط انجماد توسط شیب حرارتی(G)سرعت(R) رشد کنترل شود آلیاژ به صورت یوتکتیک یا کامپوزیت لایه ای و یا میله ای خواهد شد . محاسن نوع دوم کامپوزیت های درجا عبارتند از :

 

  • افزایش استحکام .
  • چسبندگی بیشتر ذرات .
  • عدم واکنش مخرب بین فاز دوم و زمینه .
  • و
  • مسطح داشت . پس مخصوص اشکال ساده می باشد .
  • باید آلیاژ کاملا خالص باشد . فاز خالص جلوی رشد مزدوج را می گیرد[۱].

۲-۳-۲- روشهای حالت جامد در تولید MMCs

در این روشها نیازی به ذوب کردن آلیاژ زمینه نمی باشد و در حالت جامد کامپوزیت سازی انجام
می شود.

۱- روش اتصال دیفوزیونی : در این روش الیاف بین دو ورق زمینه تمیز کاری شده قرار می گیرد
( مانند ساندویچ ) سپس تحت فشار ، دما و زمان قرار می گیرد در نتیجه اتصال نفوذی بین لایه ها و فاز دوم بوجود می آید .

۲- روش نورد

۳- روش اکستروژن

۴- روش متالورژی پودر :

و محاسن متالورژی پودر به شرح ذیل است :

  1. پیوند ذرات و زمینه خوب است .
  2. توزیع خوب می باشد .
  3. محدودیت در کسر حجمی ذرات نداریم[۱] .

به طور کلی محاسن روش های حالت جامد عبارتند از :

  • نیاز به تجهیزات ذوب نمی باشد .
  • جدایش اتفاق نمی افتد .

۳-۳-۲- تخلخل در کامپوزیت

تخلخل در کامپوزیت های زمینه فلزی بیشتری از آلیاژهای فلزی است . با افزایش کسر حجمی ذرات مقدار تخلخل افزایش می یابد . دلایل این امر عبارتند از :

  • در موقع
  • .خود لایه هوارا وارد مذاب می کنند.
  • ذرات به عنوان مراکز جوانه زنی برای حلال های گازی عمل می کنند. هر چه زاویه تر شوندگی بین مذاب و ذره بیشتر باشد عمل جوانه زنی حباب هوا روی ذرات افزایش می یابد .
  • چون اغلب ویسکوزیته مذاب کامپوزیت بیشتر از ویسکوزیته آلیاژ می باشد عمل خروج گاز قبل از انجماد به کندی انجام می شود[۱] .

 

 

 

 

 

۴-۲- خوردگی کامپوزیت ها

نسبت به مواد مونولیتیک ضعیف هستند. خوردگی را به دو دسته تقسیم می کنیم که عبارتند از :

  • حفره ای[۳]
  • گالوانیک[۴]

عامل اصلی برای خوردگی کامپوزیت ها خوردگی گالوانیک می باشد . به دلیل حضور دو فاز متجانس در کنار هم پیل تشکیل می شود . جهت خوردگی ابتدا حفره ای شدن اتفاق می افتد که باعث می شود ماده خورنده به فصل مشترک برسد در نتیجه پیل تشکیل می شود

.داغ هم باشد که شامل اکسیداسیون و هم شامل گازهای خورنده می باشد . در خوردگی داغ ابتدا سطح قطعه خورده می شود و گازها خود را به فصل مشترک زمینه فاز دوم می رساند . به طور کلی دو عامل ممکن است اتفاق بیفتد :

  • ورود به فصل مشترک و خورده شدن .
  • ورود به فصل مشترک و تشکیل ترکیباتی که حجم بیشتری دارند که باعث ایجاد تنش می شود در نتیجه اتفاق می افتد [۱] .

۵-۲- کامپوزیت های زمینه آلومینیومی :

کامپوزیت های زمینه آلومینیومی جزو دسته مواد آلومینیومی با کارکرد بالا وسبک وزن به شمار
می روند. فازتقویت کننده درکامپوزیت های زمینه آلومینیومی می تواند الیاف پیوسته ، ویسکرها یا ذرات باشند که کسر حجمی به کاررفته این فاز می تواندبین چند درصد تا ۷۰ درصد باشد. خصوصیات کامپوزیت های آلومینیومی مناسب متناسب با کاربردهای مورد نیاز درصنایع مختلف به وسیله اختلاط مناسب زمینه و تقویت

.کامپوزیت های زمینه آلومینیومی گشت[۱] .

درسال های اخیر ، کامپوزیت های زمینه آلومینیومی درکاربردهای سازه ای و کاربردهای تکنولوژی پیشرفته[۵]  نظیر فضاپیماها ، صنایع دفاعی ، اتومبیل و کنترل دما ، وسایل ورزشی و تفریحی مورد استفاده قرارگرفته است[۱] .

ذکر این نکته بسیارحائز اهمیت است که تحقیقات درمورد ریخته گری کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده توسط ذرات درطول دهه ۷۰ درهند بسیارگسترش یافته و دردنیای پیشرفته کنونی توانسته باعث تکامل صنایع مختلف گردد و درحال

، خصوصیات و کاربرد آنها دارد[۱] .

درکامپوزیت های زمینه آلومینیومی یکی از اجزاء کامپوزیت ، آلومینیوم یا آلیاژ آلومینیوم است که به عنوان فاز زمینه مورد استفاده قرار

.های آنها تغییر کند فواید اصلی کامپوزیت های زمینه آلومینیومی درمقایسه با مواد تقویت نشده به صورت زیر است :

استحکام بیشتر

  • سفتی[۶] بیشتر
  • کاهش دانسیته ( وزن )
  • کارکرد بهتر دردمای بالا
  • کنترل ضریب انبساط حرارتی
  • مدیریت حرارتی / گرمایی
  • افزایش کارکرد الکتریکی
  • افزایش خصوصیات مقاومت به سایش و سایندگی
  • کنترل جرم

۱۰- بهبود قابلیت های دمپینگ

این فواید می تواند به صورت کمی باعث بهبود تعاریف بالا گردد. برای مثال : مدول الاستیک آلومینیوم خالص می تواند از

تغییر حاصل شد . از نقطه نظر دیگر ، استفاده از ۶۰% حجمی الیاف آلومینا درزمینه خالص آلومینیوم باعث کاهش ضریب انبساط حرارتی از  به    می گردد[۱].

مشابه آن می توان کامپوزیتی با SiCp , 20% – Si , Al-9% تهیه کرد که مقاومت به سایش آن برابر یا بهتر از آهن خاکستری ریخته گری شده باشد. تمام این مثال ها ، این مطلب را بیان می کنند که
می توان تمام خصوصیات آلومینیوم / آلیاژ آلومینیوم را تا ۲ یا ۳ حتی چندین

دربخش های مختلف مهندسی استفاده گردد
می توان به کارکرد خوب ، اقتصادی بودن و مزایای زیست محیطی آن اشاره کرد مزیت عمده استفاده از AMC ها در صنایع حمل و نقل می توان به کاهش مصرف سوخت ، کاهش صدا و کاهش آلاینده ها اشاره کرد، با افزایش سخت گیری ها درمورد آلوده نشدن محیط زیست و تأکید بهبود براقتصاد مصرف سوخت ، استفاده از کامپوزیت های زمینه آلومینیومی دربخش حمل و نقل درسال های آتی امری اجتناب ناپذیر است[۱] .

AMC ها می توانند جایگزین بسیارمناسبی برای مواد یک جزئی ( مونولیتیک ) مانند ، آلیاژهای آلومینیوم ، آهن و تیتانیوم و کامپوزیت های پایه پلیمری برای کاربردهای گوناگون باشند. درحال حاضر اینگونه به نظر می رسد که جایگزینی کامپوزیت ها به جای مواد تک جزئی زمانی می تواند به

برای مواد موجود ( البته به صورت بهینه شدن ) و هم به عنوان وسیله ای برای طراحی سیستم های تولید با تغییرات عمده درنظر گرفته شود[۱].

همچنین ، با استفاده از روش های شکل دهی دقیق و تکنیک های تقویت کننده انتخابی ، کامپوزیت های AMCمی تواند به صورت اقتصادی برای کاربردهای تجاری به صورت گسترده یک راه حل قابل اطمینان باشند موفقیت های اخیر درکاربردهای نظامی و تجاری کامپوزیت های زمینه آلومینیومی نسبتاً توسط همین تغییرات جدید و نوآوری ها درطراحی قطعات و اجزاء بدست آمده است کمبود دانش و اطلاعات درباره مواد مصرف ، خصوصیات سرویس ، تولید کنندگان مواد مانع استفاده وسیع از AMC ها شده است . با توجه به این مسائل و مشکلات ، انجمن کامپوزیت های زمینه آلومینیومی دراروپا و آمریکا درحال تشویق کنسرسیوم ها و شبکه های تولیدی است تا از AMC ها درکاربردهای بیشتری درزندگی روزمره استفاده شود.[۹] دراین قسمت مروری

می شوند :

  • تقویت شده با ذرات
  • تقویت شده با الیاف کوتاه یا ویسکرها
  • تقویت شده با الیاف پیوسته
  • تقویت شده با بالک فیلامان ها

برخی از نکات مهم این ۴ نوع کامپوزیت ها به صورت تشریحی درذیل آورده شده است[۱].

 ۲-۵-۲-

.باشند. به صورت کلی ، این دسته از کامپوزیت ها می توانند هم توسط روش حالت جامد ( فرآیند RM) و هم حالت مایع ( ریخته گری تلاطمی ، نفوذ دهی و درجا ) تهیه شوند[۱].

خصوصیات مکانیکی PAMC ها نسبت

هی ثانویه نظیر اکستروژن ، رولینگ و آهن گری قراربگیرند[۱].

 

 

 

 

شکل۱-۲ ریز ساخار کامپوزیت های زمینه آلومینیومی ریخته گری شده را که حاوی بیش از ۴۰% ذرات تقویت کننده SiC هستند[۱]

۳-۵-۲- کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده با الیاف کوتاه یا ویسکرز(SFAMC)1

کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده توسط الیاف کوتاه یکی از اولین و مهم ترین کامپوزیت های زمینه فلزی می باشند که درپیستون ها استفاده می شوند که توسط روش نفوذ دهی تحت فشار تهیه می گردند[۱] .

شکل۲-۲ ریزساختار کامپوزیت های AMC تقویت شده با الیاف کوتاه رانشان می  دهد[۱]

خصوصیات مکانیکی کامپوزیت های تقویت شده با ویسکر بسیار مطلوب تر از تقویت شده با ذرات یا الیاف کوتاه است .

از الیاف پیوسته و ذرات هستند[۱] .

۴-۵-۲-  کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده با الیاف پیوسته (CFAMC)2

دراین کامپوزیت ها الیاف به صورت پیوسته هستند ( آلومینا ، SiC و کربن ) با قطری کمتر از ۲۰الیاف می توانند موازی یا پیش

کند که دارای استحکام کششی و سفتی الاستیک به ترتیب ۲۴۰Gpa , 1500Mpa می باشد . این کامپوزیت ها توسط روش نفوذ دهی تحت فشار تولید می شوند[۱]

شکل ۲-۳ ریزساختاری از این کامپوزیت ها را نشان  می دهد[۱]

۵-۵-۲- کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده با بالک

متن کامل در نسخه قابل خرید موجود است.

فیلامان MFAMC (1)

مونوفیلامان ها الیافی با قطر بزرگتر از) ۱۵۰تا ۱۰۰) هستند که معمولاً SiC و یا B ، توسط روش های CVD برروی هسته هایی از الیاف کربن یا سیم های W نشانده می شوند. انعطاف پذیری خمشی مونوفیلامان ها درمقایسه با مالتی فیلامان ها کمتر

بار را تحمل
می کندو نقش ماتریس آلومینیومی این است که به تقویت کننده متصل گردد و بار را منتقل کرده و توزیع کند. این کامپوزیت دارای جهت گیری می باشد. درجهت عمود برالیاف استحکام کم است درکامپوزیت های با الیاف کوتاه و یا ویسکر عمده بار توسط زمینه تحمل می شود[۱].

نقش تقویت کننده افزایش استحکام وسعتی کامپوزیت با استفاده ازجلوگیری از تغییر شکل زمینه
می باشد. درادامه توضیحات بالا ، نوع دیگری از کامپوزیت های

نرم و سخت با هم کامپوزیت های زمینه آلومینیومی حاوی مخلوط الیاف کربن و ذرات آلومینا مورد استفاده درسیلندرها مثالی از کامپوزیت های هیبدریدی است[۱] .

شکل ۴-۲ ریز کامپوزیت تقویت شده با ذرات SiC سخت در گرافیت نرم[۱]

 

 

 

 

۶-۲- نانو کامپوزیت های ماتریس / سرامیکی

تلاشهای بسیاری برای توسعه دادن سرامیک های با کارائی بالا انجام می شود که برای کاربردهای مهندسی می باشند از قبیل :

توربین های گازی, مواد هوا – فضا, اتومبیل ها و غیره.

هستند. از میان آنها, مقاومت و استحکام به شکست گ. تلاشهای انجام شده برای حل این مشکلات، شامل شرکت دادن فازهای ثانویه از قبیل مرز دانه های ماتریسی می باشد[۲].

اخیراً موضوع نانو کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفته است که براساس کنترل انفعالی ساختارهای نانو با شرکت دادن توزیع فاز ثانویه با سایز نانو در ماتریس های سرامیکی می باشد. توزیع و پراکندگی
می تواند با عنوان های بین دانه ای و درون دانه ای توصیف شود[۲].

این مواد می توانند با ورود مقدار اندکی کربن افزودنی به ماتریس

مولکولی در اکثر مواد کامپوزیتی ختم شوند. پراکندگی های درون دانه ای درصدد تولید و اصلاح نابجائی ها در

و چکش خوار می شوند. پراکندگی های نانوی درون دانه ای باید

.کامپوزیتی سرامیک / فلز, فلز / سرامیک و پلیمر / سرامیک بکار گرفته شود[۲].

توزیع ذرات فاز ثانویه فلزی در سرامیک ها خواص مکانیکی آنها

ند. برای کامپوزیت های سرامیکی اکسیدی با ذرات پراکنده شده

.های سرامیک / فلز مغناطیس مشاهده گردیده است[۲] .

تکنولوژی نانو کامپوزیت همچنین برای سرامیک های کاربردی مثل مواد فروالکتریک پیزوالکتریک, واریستور [۱]  و هادی یون قابل بکار بردن است. افزودن مقدار اندکی ذرات نانو فلزی یا سرامیکی

شده به انواع مختلفی از سرامیک می تواند خواص مکانیکی آنها را بهبود بخشد. برای مثال, افزودن نیترید بور هگزاگونال به سرامیک

.ت ارائه دهنده مقاومت به شوک حرارتی فوق الذکر و قابلیت ماشین کاری می باشند. و این بدلیل خاصیت پلاستیسیته یکی از فازها و فصل مشترک مناطق بین آن فاز و

اجزاء ساختمانی موتورها, توربین های گازی, مبدل های حرارتی و سیستمهای احتراقی مورد نیاز می باشند. چنین کامپوزیتها و پوششهای سرامیکی سخت, مقاوم در برابر حرارت های بالا مقاوم در برابر اکسیداسیون برای کاربردهای هواپیماهائی و فضاپیماهائی مورد نیاز هستند. کامپوزیت های نیترید سیلیسیم (Si3N4) و کاربید سیلیسیم / نیترید

.[۲]   در دمای حدود ۱۰۰۰) که بلورهائی از ماکروکریستالهای Si3N4 و نانو کریستالهای Sic تولید می کند[۲] ..

مقاومت در برابر اکسید شدن که با آنالیز TGA تعیین می شود, از شکل گیری یک لایه اکسید سیلیسیم نانو کامپوزیت (چند میکرون) حاصل می شود. پردازش ، کلید ساختن نانو کامپوزیت های با خواص بهینه می باشد. چند مثال از فرآیندهای مرسوم برای ساختن نانو کامپوزیت ها در زیر بحث شده اند. بسیاری از نانو کامپوزیت های    (N4   Sic/Si3) می توانند برای مثال در محدوده دمایی بالای ۱۵۰۰ سانتی گراد را تحمل کنند[۲] .

۱-۶-۲- نانو کامپوزیت های سرامیکی برای خواص مکانیکی مطلوب

در طی نیم قرن گذشته سرامیک ها به عنوان نمایندگانی برای استفاده به عنوان موادی تحت شرایط دما بالا، سایش و حمله های

از استفاده گسترده منع کرده است, تردی و شکنندگی آنها است[۲].

از این رو تلاشهای علمی مهمی برای افزایش مقاومت سرامیکها در برابر عیوب (شکستها و ترکها) از طریق طراحی میکرو ساختار آنها انجام شده است. یک مثال مهم برای سرامیک های با ساختاری با چقرمگی زیاد, سیلیکون نیتریدهای خود تقویت هستند که برای اولین بار در دهه هفتاد (۱۹۷۰) توسعه داده شدند. این مواد دارای چقرمگی زیاد, و استحکام در دمای

هستند. هر چند استحکام دما بالای (۱۰۰۰) آنها با مقاومت کم آنها در برابر خزش و رخ دادن رشد ترک فوق بحرانی تعادل سازی

یک راه ممکن برای حل کردن این مشکل, ساختن نانو

یکپارچه مورد استفاده قرار گرفته اند البته همراه با موفقیت محدود بوده است.

توجه خاصی به “مواد نانو کامپوزیت درجه بندی شده کاربردی” داده شده است, که در آنها تغییر دادن تدریجی نسبت توزیع (ذرات نانو) در ماتریس در جهت های انتخابی و به صورت

و شوکهای حرارتی می باشد[۲]

زمانی که در سال ۱۹۹۱, نیهارا[۳]  [۲] پیشرفتهای بزرگی را در چقرمگی شکست و استحکام مواد با میکروساختارهای واحد و منحصر به فرد گزارش کرد

شده ای,تا حدود %۲۰۰ پیشرفت در استحکام و چقرمگی شکست, استحکام بالاتر در دماهای بالا و خواص خزشی بهتر آنها مشاهده شد. موادی مثل Sic , Al2O3 , ZrO2 و Si3N4  داوطلب های بسیار خوبی برای کاربردهای ساختاری سخت و دشوار می باشد و این بدلیل خواص مکانیکی و ترمودینامیکی آنها می باشد. پیوستگی از قبیل خواص مغناطیسی, الکتریکی و نوری

هااست .لایه های دانه ای می تواند توسط فاز سرامیکی که دانه های فلزی در آن جا سازی شده اند, ساخته شود (مثل : Fe /

دهند. پارامتر مهمی که رفتار فیزیکی لایه های دانه ای را تحت تأثیر قرار می دهد.[۲]

بطور خلاصه, مزیت نانو کامپوزیت های سرامیکی نه تنها در استحکام مکانیکی مواد کامپوزیتی بلکه در سایر خواص مکانیکی مثل چقرمگی شکست، سختی و

دازه واقعی موقعیت و میزان شکست ذرات بشدت نتیجه نهایی را با توجه به رفتار مکانیکی تحت تأثیر قرار می دهند. [۲]

۲-۶-۲- نانو کامپوزیت های کربن کربن

کامپوزیت های کربن – کربن بدلیل پتانسیل عظیم آنها برای کاربرد در هوا فضا, اتومبیل و صنایع انرژی مورد توجه خاصی بوده اند. خواص جالب این ماده شامل وزن مخصوص کم, انبساط حرارتی کم, مقاومت به شوک حرارتی بالا و استحکام بالا در دماهای بالا می شود. آنها معمولاً با تقویت کننده های فیبر کربنی ساخته می شوند و دارای زمینه ای می باشند که عملاً رزین های گوناگون, قیدها و مواد تشکیل دهنده گازی (هیدروکربن) , گرافیت زائی می شوند[۲].

محدودیت اصلی این کامپوزیت ها, استعداد آنها به اکسید شدن می باشد . اصلاح سطح یا پوشش دهی فیبرها یا افزودن پر کننده های نسوز سرامیکی مناسب که در مقابل هجوم اکسیژن در دماهای بالا مقاومت کنند, این مشکل را بهبود  می بخشند . وجود فرم های جدید بسیاری از نانو کربن ها, منجر به اقدامهائی برای تولید نانو کامپوزیت هائی با اجزاء نانو کربن شده است (

کربنی بر پایه قیر ایزوتروپیک هستند. استحکام کششی حدود ۱۰۰% افزایش یافت و هدایت الکتریکی چهار برابر شد. وجود نانو ساختارهای کربنی

می توانند با خواصی بسیار بهتر نسبت به کامپوزیت های بر پایه فیبر کربن – کربن رایج تولید شوند. تلاش در دسترسی به توزیع مناسب این نانو ساختارها و ارتباط دادن استحکام فصل مشترکی بین نانو کربن ها و زمینه وجود دارد[۲] .

۳-۶-۲- نانو کامپوزیت های ترکیب Sol – Gel

آروژل ها[۴]  بسته به ساختار متخلخل آنها, یک ماده اولیه ایده آل برای استفاده در نانو کامپوزیت ها می باشند. آروژل ها توسط پلیمریزاسیون Sol – Gel  سیلیکا  به وجود می آید و بسیار سبک می باشند (دانسیته ها ۰/۵ – ۰/۰۰۱ gcc-1 ) ولی بسیار متخلخل هستند و دارای روزنه ها و سوراخهای با ابعاد نانو هستند. در نانو کامپوزیت های بدست آمده از آروژل ها, محصول متشکل از یک لایه (مثل سیلیکا آروژل) و یک یا چند فاز اضافی

جهات با ابعاد نانو و یا بزرگتر باشند. سیستمهائی که بیشتر تولید می شوند, سیستمهای نانو کامپوزیتی بر مبنای سیلیکاتی می باشند. ولی این دستیابی می تواند به سایر آروژل های (آلومینا و غیره) پیشرو توسعه داده شود[۲] ..

نانو کامپوزیت های آروژلی می توانند در روشهای گوناگون ساخته شوند

هر ترکیب می تواند به صورت یکنواخت درون یک آروژل رسوب داده شود.منافذ با ابعاد نانو درون این میزبانان متخلخل می توانند

زئولیت ها و برای ساختن نانو مواد کامپوزیت رسوب داده شده اند که دارای خواص منحصر به فردی هستند.[۲] .

۷-۲- نانو کامپوزیت های ماتریس فلزی

در طی دهه گذشته, تحقیقات قابل توجهی برای توسعه کامپوزیت های ماتریس فلزی انجام شده است. (MMC) که در آن تقویت ها توسط واکنش های گرمازا بین اجزاء یا بین اجزاء و ترکیبات بوجود می آیند. با این روش, MMC ها با یک محدوده وسیعی از مواد ماتریس (شامل , آلومینیوم, تیتانیم, مس, نیکل و آهن) و ذرات فاز ثانویه (شامل بوریدها, کاربیدها, نیتریدها, اکسیدها و مخلوط آنها) تولید شده اند. بدلیل بوجود آمدن تقویت کننده های سرامیکی با سایز ثانویه ثابت و مستحکم, MMC ها ارائه کننده خواص مکانیکی عالی هستند[۲] .

MMC ها نوعی ماده هستند که در

ها به آنها دست یافت, از قبیل استاندارد، استحکام و ثبات دمائی بالا بطور وسیعی ارائه شده اند.

مختلف پردازش می باشد که منجر به میکروساختارها و خواص قابل تکثیر می شوند.[۲]

خانواده MMC های تقویت شده ناپیوسته, شامل ذرات و طره ها یا فیبرهای کوتاه
می باشند. اخیراً این کلاس از MMC ها به عنوان :

   (a)نتیجه در دسترس بودن انواع مختلف تقویت کننده ها با قسمت های در حال رقابل

(b) در دسترس بودن روشهای کار با فلزات استاندارد یا نزدیک به استاندارد, که می تواند برای آسان کردن ساختن این اجزاء بکار روند, مورد توجه خاصی قرار گرفته اند.

 MMC های ذره ای تقویت شده بدلیل سادگی تولید, هزینه های کمتر و خواص همگن آنها مورد توجه خاصی هستند. MMC های تقویت شده به صورت غیر پیوسته, توسط روشهای متعدد و گوناگونی از قبیل زیر تولید می شوند:

متن کامل در نسخه قابل خرید موجود است.

  • متالورژی پودر

  • اعمال توسط اسپری حرارتی
  • آلیاژ سازی مکانیکی (Mechanical Alloying)
  • تکنیکهای گوناگون ریخته گری

تمام این تکنیک ها براساس افزودن تقویت کننده های سرامیکی به مواد ماتریس می باشد که می تواند در شکل مذاب یا پودری

و به ندرت کمتر از ۱
می باشد. موانع اصلی دیگری که باید حل شوند, واکنش های بین وجهی بین تقویت ها و ماتریس و نیز قابلیت تر شوندگی ضعیف بین تقویت ها و ماتریس بدلیل ساختار سطحی تقویت ها همانند ضعف در آلوده شدن می باشد[۲] .

  • تصور می شود که خواص MMC ها را می توان به صورت وسیعی توسط اندازه و میزان شکست تقویت ها همانند طبیعت فصل م مشترک های ماتریس / تقویت کننده کنترل نمود. یک سری خواص مکانیکی
  • ماتریس و در دماهای بالا مقاوم و پایدار هستند , منجر به تنزل کمتر سرویس دهی در دماهای بالا می شود.
  • فصل مشترک ماتریس/ تقویت که تمیز هستند, منجر به مرزهای فصل مشترکی قوی
    می شوند.
  • تشکیل ذرات تقویت کننده در ابعاد ریزتر با یک توزیع یکنواخت در ماتریس باعث دسترسی به خواص مکانیکی بهتر می شود.

پتانسیل عظیمی که در نانو کامپوزیت های ماتریس فلزی برای کاربردهای وسیع پیشنهاد می شود منجر به توسعه تکنیکهای گوناگون پردازش برای تولید در طی دهه گذشته شده است. با استفاده از این روشها, در کامپوزیت های سیتو با یک محدوده وسیع از مواد ماتریس (مواد غالب) (شامل آلومینیوم, تیتانیوم, مس, نیکل و آهن) و ذرات فاز ثانویه (شامل بوریدها, کاربیدها, نیتریدها, اکسیدها و مخلوطی از آنها) تولید شده اند [۲] .

۱-۷-۲- روش انجماد سریع

از بین روشها و تکنیکهای موجود برای ترکیب MMC ها, بهترین و جالب ترین روش ها, فرآیندهای انجماد می باشند که در آنها

جالب می سازد, سادگی, اقتصادی بودن و انعطاف پذیری آنها است. انتخاب عادلانه تکنیکهای فرآیندهای انجماد, ترکیب های

در طی فرآیند حاضر می باشند, نقش مهمی را در تعیین ریز ساختار و خواص مکانیکی و فیزیکی این ساختارها دارند. پالایش میکروساختار برخاسته از فرآیند انجماد سریع (RSP)1 ارائه دهنده یک مسیر با پتانسیل برای کم کردن جدایش

اصلاح توزیع آنها در ماتریس
می باشد. به عنوان مثال, RSP برای آلیاژهای Ti-B یا Ti-Si همراه با تحت تبریدها و سرعت های سردشدن بالا در تولید نانو کامپوزیت های

باشد. این ذرات در سیتو و در آلیاژهای Ti-B یا Ti-Si در طی انجماد یا متعاقباً تجزیه کنترل شده محلول جامدهای فوق اشباع شکل می گیرند[۲] ..

اخیراً تولید کنندگان زیادی روش RSP را برای ساختن کامپوزیت های با ذرات تقویت کننده TiC و پایه آلومینیوم بکار گرفته اند. در کار آنها, قالب های ماده اصلی توسط ذوب کردن و مخلوط کردن Ti , Al و پودر گرافیت در یک کوره القائی با پوشش گرافیتی و تحت اتمسفر آرگون و با ریخته گری سرد شونده پیوسته , تولید شدند[۲].

برای سرد کردن سریع

اختار کامپوزیت ها را تصفیه کرده و بهبود بخشد.

برای کامپوزیتهایTiC Al میکروساختار اغلب با حضور ذرات آگلومره شده TiC Al توصیف
می شود. این ذرات با اندازه , در دانه های Al در مرزدانه ها انباشته می شوند.

ذرات بزرگتر دارای مورفولوژی چند وجهی و ذرات کوچکتر دارای مورفولوژی کروی و گرد هستند. در مقایسه میکروساختارهای سریع سرد شده متشکل از یک توزیع یکنواخت و ریز دانه از ذرات TiC با اندازه دانه ، در ماتریس فوق اشباع Al از اجزایی می باشد که توسط روشهای رایج نمی توان به آن دست یافت[۲].

 ۱-۱-۷-۲- خواص RPS:

علاوه بر این, مواد RSP دارای یکنواختی و شباهت ترکیبی عالی, اندازه دانه ریز و توزیع یکنواخت رسوبات یا ذرات ریز می باشند. یکنواختی مواد کامپوزیتی برای کاربردهای مهندسی با کارائی بالا بسیار مهم می باشند از قبیل صنایع خودرو و هواپیماسازی . یک توزیع یکنواخت تقویت

تقویت کننده ها می تواند منجر به داکتیلیته، استحکام و چقرمگی کامپوزیت ها شود. ذرات سرامیکی با ابعاد نانوی آمیخته شده در سیتو در ماتریس های MMC ها بهتر توزیع می شوند که منجر به پیشرفتهای مهم در استحکام تعمیم, سفتی و مقاومت در برابر خزش و سایش مواد می شود. برای مثال در

عالی در دمای اطاق و دماهای بالا هستند. مقدار استحکام  با افزایش میزان شکست یا کاهش قطر ذرات فاز توزیع شده (Tic)، افزایش        می یابد[۲].

۲-۷-۲- روش های اسپری حرارتی

فرآیند حرارتی، یک تکنیک ثابت شده برای پردازش پوشش های بدون ساختار می باشد. روشهای اسپری حرارتی موثر هستند به این دلیل که پودرهای آگلومره شده ذوب می شوند و به سمت

فاز نانو کریستال و حتی ساختار بی شکل را ممکن می سازد. بقاء ساختار و نانوکریستالی منجر به رفتار فرسایشی بهبود یافته, سختی بیشتر و در برخی موارد کاهش ضریب سایش در مقایسه با پوشش های مرسوم می شود[۲].

برای شکل دادن پودرهای اولیه, پودرهای مرسوم می توانند کریومیل[۱]  شوند تا به ساختار نانوکریستالی دست یافته شود . در

ساختار نانوکریستال در دمای بالا می باشند. برای WC-CO و Cr3Cr2-NiCr ، ذرات سخت تا ابعاد نانو خرد می شوند و در چسب جاسازی می شوند. سیستمهای دیگر نیز برای اسپری کردن حرارتی, آسیاب می شوند. مثل فولاد و NiCr-Cr3Cr2 . در تمام حالتها به نظر می رسد که آلودگی اکسیژنی و نیتروژنی وجود داشته باشد[۲].

پودرهای با ابعاد نانو که توسط تکنیکهای گوناگونی تهیه شده اند, باید آگلومره شوند (گلوله شوند) تا این که دانه هائی با سایز nm50 بتوانند برای استفاده در تفنگ اسپری

کنند. خصوصیات دما و سرعت آمیخته با فاصله اسپری کردن (فاصله از انتهای نازل تا لایه مورد نظر), دمای رسیدن پودرها را کنترل می کند. برخورد موفقیت آمیز ذرات در یک شرایط

است. زیرا میکروساختار در ابعاد نانو است که منجر به خواص بخصوص و یگانه ای می شود. پارامترهای زیادی وجود دارند که بحرانی هستند[۲].

  • ثبات حرارتی پودرهای آگلومره شده . مواد نانوکریستال می توانند شاهد رشد دانه در دماهای پایین تر از دمای اعمالی برای مواد رایج باشد و سطح بزرگ و وسیع به این رشد کمک می کند.
  • درجه ذوب شدن که در طول پرواز (حرکت از اسپری تا لایه سطحی) اتفاق می افتد. این مورد می تواند توسط فاصله اسپری, دمای جت و سرعت جت کنترل گردد و پارامترهای نوری به صورت اولیه و توسط آزمایش تعیین می شوند.
  • سرعت سرد شدن. سرعت سرد شدن زیاد منجر به جوانه زنی زیاد و رشد دانه کم می شود که باعث شکل گرفتن دانه های نانو
  • ناخالصی یا فاز ثانویه ای دارند که ساختار دانه را ثابت نگه دارد. برای مثال, کریومیل کردن اغلب منجر به تشکیل ذرات با
  • ). که مرز دانه را ثابت نگه می دارند. به علاوه, ناخالصی های مهم یا اتمهای اضافی حل شده در مرز دانه ها نیز رشد دانه را محدود می کنند[۲].

فرآیندهای پلاسما اسپری و سوخت اکسی سرعت بالا (HVOF) بیشترین روشهای اسپری حرارتی مورد استفاده برای تولید پوشش های نانوکریستال و نانو کامپوزیت هستند. در فرآیند پلاسما

-CO مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از HVOF شامل یک محفظه احتراق داخلی می باشد که در آن, سوخت (هیدروژن, پروپلین, استیلن و پروپان) در حضور اکسیژن یا هوا می سوزد. (HVAF) این موضوع منجر به یک سرعت گاز مافوق صوت می شود. سرعتهای ذرات بیش از ms-1 800 می باشند که

محتوای اکسید کمتر می شوند[۲].

پوشش های WC-CO بیشتر مورد توجه هستند زیرا در حال حاضر خواص ضد سایشی خوبی ارائه می دهند. ایجاد ساختار نانو در ادامه خواص سایش را افزایش داده و ضریب اصطکاک را کاهش می دهد. پوشش های WC-CO اسپری حرارتی شده, همیشه خواص بهبود یافته ای

خود می رسند. پلاسما اسپری کردن تحت خلاء, هر چند منجر به

صلاح شده ای می شوند. سرامیک هائی از قبیل آلومینا / تیتانیا و زیرکونیا نیز اسپری حرارتی می شوند و پودرهای با ساختار نانو منجر به دانه های با سایز کمتر از میکرون در پوشش

برای ضربه لازم ضروری است تا سطح بزرگ تماس بین ذرات را تضمین کند. از اینرو چند ذره ذوب شده برای پوشش دهی کیفیت بالا و پیوسته بسیار مفید هستند[۲].

۳-۷-۲- روش آلیاژ مکانیکی

آلیاژ سازی مکانیکی در اصل برای شکل دادن ذرات کوچک (اکسیدی, کاربیدی و …) و آلیاژهای فلزی سخت سازی شده توزیعی ابداع  شده است.

اجزاء استفاده می شود. این فرآیند می تواند ساختارهای بسیار ناپایداری مثل آلیاژهای آمورف (بی شکل) و ساختارهای نانو کامپوزیتی با انعطاف پذیری بالا را تولید کند. مواد مرکب برای حجم های صنعتی به راحتی از این روش حاصل
می گردد ولی خلوص و یکنواختی ساختارهای تولیدی به عنوان یک رقابت و تلاش برای حل کردن آنها مطرح می باشد. علاوه بر فرسایش و آگلومره شدن (گلوله شدن) , آسیاب پر انرژی می تواند

را تحت تأثیر قرار دهد. این نظریه برای تولید نانو کامپوزیت های فلزی – اکسیدی مغناطیس از طریق واکنش های جانشینی القائی مکانیکی بین یک اکسید فلزی و یک فلز فعال تر، استفاده می شود. آسیاب گلوله ای پرانرژی همچنین می تواند تغییرات شیمیایی را در سیستمهای غیر متالوژیکی القاء کند. که شامل سیلیکاتها, مواد معدنی , مواد آهنی, سرامیک ها و ترکیبات آلی
می باشد. روش آلیاژ سازی مکانیکی به عنوان روش تولید مواد غیربلوری, بعلت سادگی و امکان درجه بندی مورد توجه قرار گرفته است[۳]

درتحقیقات صورت گرفته توسط آقای حامد آرامی [۴] تولید درجای نانوکامپوزیت رسوب سخت شونده برای بررسی و مطالعه و روش آلیاژ مکانیکی آورده شده است.

اولین مرحله تهیه پودرهایی با اندازه خلوص مناسب است که مشخصات آن درجدول (۱-۳) آمده است.

مواد مورد استفاده :

  • پودر آلومینیوم اتمیزه با گازنیتروژن ( با خلوص ۵/۹۹
  • پودر خراسان ).

اسید استئاریک به عنوان کنترل فرآیند (PCA) [2]

برای تعیین شکل و اندازه پودرها از میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM مدل x130 مجهز بهEDS استفاده شده بود [۴].

ایشان توزیع اندازه ذرات پودرهای خریداری شده را با استفاده از دستگاه تحلیل کننده اندازه ذرات لیزری و محیط الکلی تعیین کرده بود.

جدول ۱-۳ مشخصات و خلوص پودرهای استفاده شده [۴]

جنس خلوص اندازه ( میکرون ) محل تولید
AL ۹۹/۵ ۷۵ کارخانه متالورژی پودر خراسان
CUO ۹۹/۵ <10 (ایزوکومر آلمان )
CU ۹۹/۵ ۸۵ کارخانه متالورژی پودر خراسان

 

پودرهای آلومینیوم با اندازه میانگین ۷۵ میکرون و شکل غیرمنظم دارند پودر اولیه CuO نیز به صورت آگلومرده شده با ساختار اسفنجی شده شکل۶-۲ مشخص است ذرات اولیه CuO دارای میانگین اندازه  و ذرات دندریتی شکل مس نیز دارای میانگین اندازه ذره ۳۳ میکرون هستند.

متن کامل در نسخه قابل خرید موجود است.

تصویر SEM نشان دهنده مورفولوژی پودرهای اولیه اکسید مس]

 

 

نمودار(۱-۳) توزیع اندازه ذرات اولیه اکسید مس [۴]

 

۱-۳-۷-۲- فرآوری پودرهای نانو کامپوزیتی با استفاده از آسیاب مکانیک

پس از تهیه پودرهای اولیه و بررسی مشخصات آنها ، ساخت کامپوزیت مورد نظر با استفاده از آسیاب کاری انجام می شود شرایط لازم جهت ساخت کامپوزیت به صورت خلاصه درجدول ۲-۳آورده شده است . پودرهای Al-CuO به مدت ۲۰ دقیقه دریک مخلوط کن با هم آمیخته می شوند

خلوص ۹۹/۹۹۹%) صورت گرفت محیط آرگون با خلوص بالا اتمسفر محافظی را برای سیستم مهیا می سازد [۴].

این محیط مانع اکسیداسیون پودرهای آلومینیوم درحین آسیاب کاری می شود.

اما درتحقیق صورت گرفته [۱۰] سعی براین بوده است که صرفاً اثر نانو ذرات آلومینا تشکیل شده براثر احیا اکسید مس درحین آسیاب کاری مورد بررسی کیفی و کمی قرار گیرد [۴].

سپس پودرها را درون یک محفظه از فولاد زنگ نزن (SUS316) با حجم ۲۵۰ml به همراه گلوله هایی که آنها هم از جنس فولاد زنگ نزن است با قطر ۴/۵mm قرارگرفت نسبت وزنی گلوله به پودر BPR [1]

به عنوان عاملی موثر به خصوص درحین ساخت نانوساختارها مطرح بوده است [۴].

جدول ۲-۳ شرایط لازم جهت ساخت کامپوزیتO3 Al- Cu/Al2 [4]

نوع آسیاب جنس سرعت rpm محیط BPR PCA جنس زمان
اغتشاش AL-Cuo ۲۵۰ گاز آرگون ۱ : ۱۰ اسید استئاریک فولاد زنگ نزن ۶۰ ساعت

 

۲-۳-۷-۲- آنالیز پودری نانوکامپوزیتی

پس اززمان های خاص از آسیاب کاری نمونه را جهت انجام آزمون های پراش اشعه X وXRD
و توزیع اندازه ذرات میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM  و عبوریTEM ازمحفظه خارج کردند و با استفاده از XRD توانسته پیشرفت واکنش بین Al-CuO را مطالعه کنند با استفاده از
 SEM وTEM نیز توانستند تغییرات مورفولوژی و اندازه پودر ها و نانو ذرات آلومینای تشکیل شده را پس از زمانهای مختلف آسیاب کاری مورد بررسی قرار دهند ایشان پس از زمان های مشخص از

تعیین کرنش شبکه و اندازه کریستالیت پودرهای حاصل از روش محاسباتی ویلیامسون – هال برای آنالیز پیک های XRD استفاده کردند [۴] .

 

: طول موج شبکه که مقدار

: زاویه پراش

    n: تعداد دفعات پراش

d  :فاصله صفحات

a : پارامتر شبکه

از پهنای پیک های درنصف ارتفاع ماکزیمم جهت محاسبه اندازه دانه های ذرات و نیز نحوه تغییرکرنش شبکه و اندازه

آسیاب کاری و نیز با استفاده از معادلات زیر نحوه تغییر پارامتر شبکه AL با زمان آسیاب کاری تعیین گردید [۴].

چگای ظاهری پودرهای کامپوزینی درزمان های مختلف آسیاب کاری را با استفاده از روش های و مطابق استاندارد ASTMB417 تعیین کردند. چگالی ظاهری که جرم واحد حجم بدون تکان دادن آن که چگای حجمی نیز نامیده می شود. که برای اندازه گیری این چگالی ظاهری

اندازه گیری می شود. چگالی ظاهری پودر عبارتست از حاصل تقسیم وزن پودرجاری شده برحجم استوانه . برای بررسی تغییرات ساختاری پودرهای درحین آسیاب کاری از میکروسکوپ الکترونی رویشی SEM استفاده گردید ساختار پودر های آسیاب شده نیز با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری TEM مورد بررسی قرار گرفت [۴] .

شکل۸-۲ اجزای اصلی سنج هال برای اندازه گیری چگالی ظاهری پودرها[۴]

 

 

 

۳-۳-۷-۲- فشردن پودرهای نانوکامپوزیتی درون قوطی

پودرهای نانوکامپوزیتی حاصل به صورت جداگانه تحت نیروی ۶۴ تن درقوطی هایی به قطر ۴cm و طول ۶cm فشرده کرده اند. مقدار پودر نانوکامپوزیتی فشرده شده درون هریک از قوطی های برابر ۶۰۰ گرم بود . نحوه فشرده پودرها درون قوطی ها بدین ترتیب بود که ابتدا حدود ۵۰ گرم پودر درون قوطی ریختند و سپس تحت پرس قرارگرفت این عمل تکرارشد تاکل قوطی از پودر پر شود. پس از فشردن پودرها درون قوطی گذاشته شد و پرس کردند [۴].

۴-۳-۷-۲- تهیه نمونه آلومینیومی بدون ذرات تقویت کننده با ترکیب مشابه نمونه نانوکامپوزیتی

برای تعیین اثر درجا تشکیل شدن ذرات تقویت کننده آلومینا بررفتار رسوب سختی و نیز خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های تشکیل شده ، نمونه آلومینیومی دیگری بدون ذرات تقویت کننده با ترکیب زمینه یکسان تولید

تمام تخلخل ها را درطی فرآیند تولید حذف کردند [۴].

برای رسیدن

آسیاب شده و نیز وقوع پدیده رسوب سختی دراین مرحله جلوگیری کردند. قوطی های تهیه شده مربوط به نمونه غیرکامپوزیتی نیز علت شرایط مشابه نمونه های نانوکامپوزیتی اکسترود شدند [۴].

 

جدول ۳-۳ شرایط فرآیند اکستروژن گرم [۴]

مقطع اکستروژن مستطیل
دمای پیشگرم ۳۸۰۰C
نسبت اکستروژن ۱۶ ; ۱
دمای اکستروژن ۴۰۰۰C
نوع پرس ۵۰۰ تن کالسکه ای
ابعاد نهایی ( قطر , طول ، عرض) ۱۵mm

 

 ۵-۳-۷-۲- عملیات حرارتی نمونه اکسترود شده

پس از اکستروژن گرم قوطی ماده نانوکامپوزیتی محصول که درواقع زمینه آن محلول

مای ۱۵۰۰C تحت عملیات حرارتی پیرسختی قرارداده شد سختی برنیل نمونه ها درزمان های مختلف پیرسازی با اعمال نیروی ۳۱/۲۵kg و قطر فرورونده ۲/۵mm تعیین گردید. تازمان لازم برای رسیدن به ماکزیمم سختی درنمونه های

بدین جا یک روش آلیاژ سازی مکانیکی با انرژی بالا مخلوط پودرهای Al-CUO جهت تشکیل پودر نانو کامپوزیتی Al- CU/ Al2O3 عنوان گردید [۴].

 

 

 

نتایج حاصل که شامل آزمایش مکانیکی و سختی و… هستند در زیر به اختصار عنوان می شود [۴] .

  • در حین آسیاب کاری ذرات دچار تغییر شکل شدیدی شده و از سوی دیگر
  • گرفت و کامپوزیت با زمینه Al – Cu و ذارت تقویت کننده آلومینا تشکیل گردید ، ادامه فرآیند آسیاب کاری باعث شکست و جوش سرد متوالی ذرات تغییر شکل یافته شده در پایان و یکنواخت تری حاصل گردید [۴].
  • با افزایش زمان آسیاب کاری اندازه کیریستالیت پودر ها کاهش می یابد. با استفاده از مطالعات XRD و TEM اندازه دانه پودر آسیاب شده نهایی در حدود nm50  تعیین کردند. کرنش شبکه نیز حدود ۳۵% محاسبه کردند [۴].
  • آسیاب جوشی و تف جوشی مخلوط پودر های Al – CuO منجر به تشکیل ذرات آلومینا
  • شده بودند. ذرات دیگری نیز با توزیع اندازه ای در محدوده۸۰-۶۰ بر اثر واکنش بین Al اکسید مس جامد تشکیل می شود در واقع نانو ذارت تشکیل شده در فرآیند تف جوشی دارای محدوده اندازه ای بزرگتری می باشند [۴].
  • نانو کامپوزیت حاصل دارای قابلیت رسوب سختی بالایی است سختی اولیه نمونه نانو کامپوزیتی در حدود ۹ برینل بیشتر از نمونه غیر کامپوزیتی است. به علاوه رسیدن به ماکزیمم سختی در نمونه نانو کامپوزیتی کمتر از نمونه غیر کامپوزیتی است علت آن وجود مرزدانه بیشتر در نمونه
  • ای جوانه زنی ذارت Al2Cu است [۴].
  • استحکام فشاری نمونه نانو کامپوزیت در حدود ۷/۱ برابر بیشتر از نمونه غیر کامپوزیتی است [۴].

۸-۲- کاربرد نانو کامپوزیت ها

رسانایی الکتریکی- قابلیت بازیافت- پایداری ابعادی- استفاده جهت پوشش کاری قابلیت جلوگیری از نشت گازها و مایعات – درجه اعواج گرمایی HDT بالا- خاصیت ضد احتراقی (آتشگیربودن پلاستیک یکی از مشکلات ازآنهاست). مقاومت بالا دربرابر مواد شیمیایی [۵].

درسال اخیر ، مواد کامپوزیتی به دلیل ویژگی های منحصر به فردی همانند استحکام زیاد ، وزن کمتر کارایی بیشتر ، دوام و پایداری عالی و نیز رفتار مناسب دربرابر آتش سوزی نسبت به مواد

باشد

متن کامل درنسخه قابل خرید موجود است.

نانو کامپوزیت ها برای پوشش دهی سخت

مقاومت به سایش پیشرفته, مقاومت در دماهای بالای خوب و خواص شکست پیشرفته مشخصات پوششهای خوب برای استفاده در کاربردهائی مثل ابزارهای برش می باشد [۵].

بیشترین پوششهای مورد استفاده, از Cr N , Ti Al N , Tic , Tin کربن الماسی (DLC) , WC / C , MoS2 و Al2O3 و غیره ساخته می شوند.

, انواع جدیدی از مواد مد نظر هستند و مانند مواد نانو کامپوزیت. ساختارهای نانو کامپوزیت

از نانو کامپوزیت ها یک روش جایگزین برای استفاده از مولفه ها و اجزاء آلیاژی بخصوص در مواد پوشش دهی تک فاز می باشد (برای افزایش خواصی مثل سختی) و نیز انعطاف پذیری بهتر در پوششهای چند کاره متناسب را فراهم می سازد [۵].

پوششهای نانو کامپوزیت معمولاً متشکل از دو یا چند فاز به عنوان لایه های چند گانه یا به عنوان مخلوطهای چند فازی ایزوترپیک همگن می باشند و پوششهای چند لایه کلاسیک (۳ تا چندین لایه) دارای ضخامت کلی چند میکرومتر می باشند و چندین لایه

Ti Al N) استفاده می شود. ساختن ساختارهای چند لایه همچنین فراهم کننده خواص سایشی بهتر می با شد [۵].

لایه های گرادیانی نیز اغلب برای بالانس کردن (متعادل کردن)

نانومتر باشد, تأثیرات شبکه کریستالی می تواند سختی و سایر خواص پوشش را افزایش دهد.

سختی افزایش یافته چنین پوشش هائی (Ti N / V N) که در آن تناوب های (دوره های) شبکه کریستالی چند نانومتر هستند, می تواند ترتیبی از مقادیر بیشتر از میزان مربوط به مواد مربوطه باشد

بعاد نانو, اساساً ناشی از ممانعت حرکت نابجائی ها در طول فصل مشترک های تیز بین دو ماده می باشد که دارای خواص الاستیکی بسیار متفاوت (بخصوص مدول های شکاف) و عدم تطابق شبکه کریستالی (کشش هم سیما) می باشند [۵].

یک نکته قابل توجه این است که حتی اگر لایه های مجزا, نازک باشند (معمولاً کمتر از ۵-۳ nm)، افزایش سختی می تواند حذف شود. زیرا منطقه کششی اطراف نابجائی ها معمولاً خارج از لایه می

. یک دلیل ممکن دیگر برای افزایش سختی و تفاوت شیمیایی بیشتر, تفاوتهای شیمیایی موجود در فصل مشترکها می باشد که منجر به القاء کردن تداخل ها و عکس العمل های الکترونیکی و کششی می شود [۵].

برای مثال ساختارهای چند لایه Ti Al N / Cr N کارآمدتر از فیلم های T-i -Al -N
می باشند. تأثیر سختی حاصل از ناهماهنگی شبکه کریستالی,

کریستالی از بین می رود. از این رو برای کاربردهای عملی, ضخامت لایه ها در این پوششها براساس مطالب فوق طراحی می شوند تا به مقادیر سختی بهینه و خواص سایشی و مقاومت

لایه با دوره های در ابعاد نانو وجود دارند( برای مثال, پوششهای WC-C مورد استفاده در صنعت ابزارهای برش). زمانی که

می شوند، یک تأثیر الگوئی معمولاً مشاهده می شود. در ساختن ساختارهای با شبکه کریستالی از مواد

زمانی اتفاق می افتد که, در پوششهای Ti -N / Cr2N که در آن Cr2N وادار به شکل گرفتن تحت ساختمان کریستالی لایه زیری Ti- N می شود (Fcc) و در Ti- N / AlN , Al N وادار به پذیرش ساختار Na Cl موجود در Ti- N می شود [۵].

علاوه بر پوششهای چند لایه, می توان پوششهای نانو کامپوزیتی ایزوتروپیکی ساخت که شامل کریستالهای جا سازی شده در یک ماتریس آمورف با اندازه دانه های در محدوده نانو باشد. این پوششها عمدتاً دارای یک فاز می باشند که سخت می باشد (توانائی بارگیری مثلاًً نیتریدها و کاربیدهای فلزی استحاله ای) و فاز ثانویه ای که به عنوان پیوند عمل می کند و ارائه دهنده انعطاف پذیری ساختاری می باشد (نیترید

لایه, مواد کامپوزیتی ممکن و ابعاد نانو در پوششهای نانو کامپوزیتی, توسط خواص ماده و شرایط رسوبی محدود می شوند نوعاً, این پوشش های نانو کامپوزیتی توسط رسوب بخار شیمیایی به کمک پلاسما رسوب داده می شوند و یا توسط بخار فیزیکی پوششهای نانو کامپوزیتی بسیار سخت  ۵۰ – ۶۰ Gpa)) از سیستمهای Ti N / a – Si3N4 و با استفاده از رسوب بخار شیمایی توسط پلاسما،  از Si cl4/ SiH4 و Ticl4  و H2 و در دمای ۶۰۰

کریستاله (nm 7- 4) در یک ماتریس آمورف Si3N4 است . جوانه زنی فاز گازی (در درجه های غیر قابل کنترل), مواد سازنده آغشته شده (گونه های واکنش اندازه باقی مانده در فرآیند و آغشته کننده فیلم ها) و دمای بالای فرآیند, معایب این روش هستند. فرآیند رسوب بخار فیزیکی می تواند برای آماده سازی لایه های مشابه توسط اسپاتر کردن هدفهای Ti و Si توسط گاز نیتروژن در دماهای اطاق مورد استفاده  قرار گیرد . عیب آن این است که فیلم

ای نانو کامپوزیتی رسوب داده شده توسط فرآیند رسوب بخار شیمیایی توسط پلاسما می باشد . علاوه بر سختی بهبود یافته, پوششهای نانو کامپوزیتی همچنین نشان دهنده مقاومت به اکسید شدن بهتر در مقایسه با پوششهای Ti N می باشند [۵].

سختی این ذرات نانو کریستال و پوششهای با ماتریس آمورف ,  قابل توجه و آنالیز می باشد. معمولاً در مواد نانو

بسیاری برای حرکت مواجه هستند. هر چند نابجائی های عقب مانده به تنهائی نمی توانند خواص سختی قبلی این پوششهای نانو کامپوزیتی را توضیح دهند [۵].

سختی پوششهای نانو کامپوزیتی چند لایه متعدد به عنوان تابعی از تناوب های چند لایه در پوششها, لایه های مجزا در این پوششها در خواص الاستیکی زائی متغییر هستند, همانند فاصله

های آمورف فقط به بزرگی چند نانومتر هستند شکل گیری نابجایی به سادگی اتفاق نمی افتد و از این رو تغییر فرم پلاستیک

نیاز به انرژی بیشتری دارد, مقاومت به تغییر فرم پلاستیک

ها می باشند ومی تواند پوشش های سخت و با سایش کم ایجاد کند [۵].

سیستم های Ti-C در این خصوص بهترین می باشند. پیشرفت در تکنیکهای رسوب دهی لیزری «رسوب دهی لیزری نوسانی به کمک پاشش ذرات مغناطیسی»

ک می کند که منجر به تنظیم خودبخودی در تغییر شکل کامپوزیت از الاستیک سخت به پلاستیک در بار گزاری های بیشتر از حد الاستیک شود. از این رو مقبولیت این پوشش ها بهبود یافته و از

های قابل تطبیق با بارگزاری براساس طراحی بهینه میکرو ساختار کامپوزیت, در کاربردهای مربوط به سایش بسیار مفید هستند[۵].

۲-۸-۲- پوشش های نانوکامپوزیتی در سیستم های هوا فضا

پوشش های سخت از قبیل Ti N و Ti – C – N / DLC دارای مزایای مهمی در سیستم های هوا فضا هستند. جدا از خواص سختی, چقرمگی و شکست کم,

هواپیما استفاده می شوند. رسوب دهی لیزری نوسانی به کمک پاشش ذرات مغناطیس, تکنیکی مناسب برای رسوب دادن چنین پوششهایی در شرایط مختلف از قبیل شیبهای کاربردی, چند لایه ای ها و

باشد همراه با امکان کنترل کردن حرکت نابجایی با سختی سازی توزیعی یا ناسازگاری شبکه ای بین لایه های مجاور می باشد[۵].

تکنیکهای بسیاری از قبیل رسوب بخار فیزیکی، رسوب دهی لیزر نوسانی و پاشش ذرات مغناطیسی فعال برای اعمال این پوشش ها استفاده می شوند. این موارد نوعاً شامل ذرات کریستالی

به ترک های تحت فشار اجازه رشد بین کریستالها را می دهد که منجر به تغییر شکل پلاستیک ساختگی می شود. از این رو سختی آنها بسیار بیشتر ( حدود Gpa30) از مواد کاربیدی تک کریستالی می باشد و علاوه بر این عنصرهای دیگری بهبود می یابند( برای مثال پوشش های تنگستن یا کروم پوشش های جاذب نور برای مبدل های انرژی خورشیدی تولید می کنند و موادی مثل MoS2 (Ti N / MoS2 , Ti B2 / MoS2) برای پوشش های روغنکاری استفاده می

بزار برش در نظر گرفته می شوند, زیرا فاز کاربید سختی را ارائه می دهد و فلز چقرمگی را ارائه می دهد. برای مثال کامپوزیت هایی از قبیل WC/Co و WC / TiC / Co در ابزار برش و شکل دادن استفاده می شوند [۵].

متن کامل در نسخه قابل خرید موجود است.

نانوکامپوزیت ها درصنعت خودروسازی

همان طور که درقسمت های قبلی عنوان گردید علم و فناوری نانوکامپوزیت ها موجب کاربردهای بسیارزیادی درعرصه های مختلف علمی و صنعتی گردیده است کاربردها فناوری نانوکامپوزیت درهمه

فعلی درحال شکل گیری است . موادی که می توانند خواص جدید و فوق العاده ای به محصولات موجود بخشیده و موجب کاهش قیمت تمام شده آنها شود [۶].

به عنوان مثال نانو لوله های کربنی با وزن بسیارکمتر و استحکام بسیاربیشتر نسبت به موادی چون فولادها بخش زیادی از صنایع را درآینده تحت تأثیر قرارخواهندداد [۶].

صنعت خودروسازی صنعت بزرگی است و درکشورما نیز اهمیت زیادی برخوردار است.ساخت بدنه های سبکتر و مقاوم تر برای خودروها، ساخت قطعات موتور با عمر چند برابر، کاهش مصرف سوخت خودرو ، ساخت باتری هایی با انرژی بالا و دوام بیشتر ساخت حسگری های چند منظوره برای کنترل فرآیندهای مختلف درخودرو ، ساخت کاتالیزورهای اگزوز خودرو جهت

استفاده در شیشه ها و آینه های خودرو و بسیاری از موارد دیگر از جمله کاربردهایی هستند که درفناوری نانوکامپوزیت درصنعت خودرو خواهدداشت [۶].

 

۴-۸-۲- نانو کامپوزیت های زمینه پلیمری درصنعت هوا فضا

این نانو کامپوزت ها که دارای فاززمینه آلی (پلیمری)و فازدوم

عنوان مواد نانوکامپوزیت هیبریدی آلی – غیرآلی – شناخته می شوند [۷].

نانو کامپوزیت­های به صورت موفقیت آمیزی درقطعات اتومبیل، تکنولوژی

مینه پلیمری درپره فن های خروج گاز درموتور توربین های گازی را نشان می دهد [۷].

شکل ۹-۲ استفاده از نانو کامپوزیت های زمینه پلیمری در صنعت هوا و فضا [۷]

همچنین این دسته ازنانوکامپوزیت هادرپوشش درهای نگهداری سوخت درصنایع هوایی- نظامی کاربرد دارند. همچنین در بالگرد نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری به عنوان روکش چرخدنده مورد استفاده قرار می گیرند [۷].

 

 

 

 

 

 

 

 

نتیجه گیری

بطوری که با مقایسه انواع نانوکامپوزیت­ها و کاربرد آنها در صنایع هوا و فضا می توان به طور خلاصه نتایج زیر را بیان نمود :

۱- نانوکامپوزیت­های سرامیکی که درآنها با تغییر دادن تدریجی نسبت توزیع ذرات نانودرماتریس درجهت های انفجاری و به صورت

و لیت ) است که به عنوان سد حرارتی درسفینه های فضایی بخوبی عمل می کند که این به دلیل مقاومت عالی آن دربرابر اکسیداسیون و شوکهای حرارتی می­باشد.

۲- نانو کامپوزیت های زمینه پلیمری درساخت قسمت های مختلف صنایع هوا- فضایی از قبیل ساخت تیغه های بالگرد کاربرد بیشتر را دارند.

متن کامل در نسخه قابل خرید موجود است.

خرید و دانلود فوری

نسخه کامل و آماده
3900 تومان برای دریافت نسخه کامل

65صفحه فارسی

فونت استاندارد/B Lotus/14

فرمت فایل WORDوPDF

دارای ضمانت بازگشت وجه

نسخه قابل ویرایش+نسخه آماده چاپ

دریافت فوری + ارسال به ایمیل

تاریخچه تولید کامپوزیت های زمینه فلزی
روش ذوبی در تولید MMCs 
روش گردابی یاVortex
– مخلوط سازی فاز دوم با مذاب
– ریخته گری کوبشی Squeeze Casting
 معایب ریخته گری کوبشی در کامپوزیت ها
کامپوزیت های درجا
– روشهای حالت جامد در تولید
– روش نورد
۳- روش اکستروژن
۴- روش متالورژی پودر
–  کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده با الیاف پیوسته (CFAMC)2
– روش انجماد سریع
– روش آلیاژ مکانیکی
فشردن پودرهای نانوکامپوزیتی درون قوطی
پوشش های نانوکامپوزیتی در سیستم های هوا فضا
نانوکامپوزیت ها درصنعت خودروسازی

عنوان شماره یک فهرست مطالب

عنوان شماره دو فهرست مطالب

عنوان شماره سه فهرست مطالب

عنوان شماره چهار فهرست مطالب

عنوان شماره پنج فهرست مطالب

عنوان شماره یک فهرست مطالب

عنوان شماره دو فهرست مطالب

عنوان شماره سه فهرست مطالب

عنوان شماره چهار فهرست مطالب

عنوان شماره پنج فهرست مطالب

+ فهرست فارسی
تاریخچه تولید کامپوزیت های زمینه فلزی
روش ذوبی در تولید MMCs 
روش گردابی یاVortex
– مخلوط سازی فاز دوم با مذاب
– ریخته گری کوبشی Squeeze Casting
 معایب ریخته گری کوبشی در کامپوزیت ها
کامپوزیت های درجا
– روشهای حالت جامد در تولید
– روش نورد
۳- روش اکستروژن
۴- روش متالورژی پودر
–  کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده با الیاف پیوسته (CFAMC)2
– روش انجماد سریع
– روش آلیاژ مکانیکی
فشردن پودرهای نانوکامپوزیتی درون قوطی
پوشش های نانوکامپوزیتی در سیستم های هوا فضا
نانوکامپوزیت ها درصنعت خودروسازی
+ فهرست فارسی ۲

عنوان شماره یک فهرست مطالب

عنوان شماره دو فهرست مطالب

عنوان شماره سه فهرست مطالب

عنوان شماره چهار فهرست مطالب

عنوان شماره پنج فهرست مطالب

عنوان شماره یک فهرست مطالب

عنوان شماره دو فهرست مطالب

عنوان شماره سه فهرست مطالب

عنوان شماره چهار فهرست مطالب

عنوان شماره پنج فهرست مطالب

(برای امنیت و سهولت بیشتر پیشنهاد میشود با نرم افزارهای موزیلا فایر فاکس و یا گوگل کروم وارد شوید)

***************************

*************************************

پرداخت از درگاه امن شاپرک  با همکاری شرکت زرین پال صورت میگیرد

 ۱۵ درصد از درآمد فروش این فایل به کودکان سرطانی(موسسه خیریه کمک به کودکان سرطانی) اهدا میشود

پس از پرداخت،علاوه بر ارسال فوری فایل ها به ایمیلتان،مستقیماً به صورت اتوماتیک به لینک دانلود فایل ها  ارجاع داده میشوید.

در صورت نیاز به هرگونه راهنمایی با ایمیل (MASTER@NEXAVARE.COM) یا شماره تماس پشتیبان (۰۹۳۶۹۲۵۴۳۲۹) در ارتباط باشید

کاربر گرامی، برای تهیه این اثر هزینه و زمان زیادی صرف شده است.که اکنون با این قیمت ناچیز در اختیار شما قرار گرفته است.لطفاً  تنها جهت استفاده دانشجویی یا شخصی خرید نمایید.همچنین اگر مدیر یک وبسایت یا وبلاگ هستید خواهش میکنیم آن را کپی نکنید.و یا در صورت کپی منبع را به صورت لینک درج نمایید. ضمناً شرعاً هم لازم به کسب رضایت است که به علت زحمت زیاد در انتشار ، کارشناسان ما رضایت استفاده بدون پرداخت هزینه آن را ندارند.تشکر از حمایت شما

مطالب مشابه