دانلود پایان نامه مهندسی مواد
کامپوزیتهای زمینه آلومینیومی تقویت شده با زیرکن و اثر ساخت بر ریزساختار
کامپوزیت ها و انواع آن:
معنی لغوی کامپوزیت به معنی ماده ای است که از اجزا و قسمتهای مختلفی ساخته شده باشد. بسیاری از مواد که معموﻷ تحت اصطلاحات دیگری مشخص شده اند، درحقیقت می توانند نوعی کامپوزیت باشند، مانند: فلزات روکش دار، اندود شده، آبکاری شده و پلاستیک های تقویت شده وغیره. با تعریف فوق، از آنجائیكه تقریباً اكثر مواد طبیعی و مصنوعی را می توان كامپوزیت به حساب آورد، به تعریفی جامع تر و تخصصی تر از آن می پردازیم. كامپوزیت ماده ای است كه دارای چهار ویژگی ذیل باشد :
۱- جامد ؛
۲- مصنوعی( در این تعریف كامپوزیت طبیعی حذف می شود) ؛
۳- متشكل از دو یا چند جزء (یا فاز) كه از نظر شیمیایی یا فیزیكی كاملا متفاوتند و بصورت منظم یا پراكنده كنار هم قرار گرفته اند و فصل مشتركی بین آنها وجود دارد؛
۴- دارای خواص و ویژگیهای هستند كه هیچ یك از فازهای تشكیل دهنده به تنهایی نمی توانند آنها را داشته باشند [۱].
به طور کلی کامپوزیت ها دارای دو جزﺀ می باشند :
الف) زمینه؛
ب) تقویت کننده.
مقدار فاز تقویت کننده کمتر از زمینه می باشد، همچنین فازهای تقویت کننده معمولا سخت تر بوده و دارای خواص مکانیکی بالاتری از فازهای زمینه می باشند.
کامپوزیت ها بر اساس فاز زمینه به انواع زیر تقسیم می شوند [۲]:
۱- كامپوزیت با زمینه پلیمری؛
۲-كامپوزیت با زمینه سرامیكی؛
۳-كامپوزیتهای كربن ـ كربن؛
۴ -كامپوزیت با زمینه بین فلزی؛
۵ -كامپوزیت با زمینه فلزی.
کلمات کلیدی:
انواع کامپوزیت
بررسی کامپوزیتها
کامپوزیتهای زمینه فلزی
روشهای تولید کامپوزیتهای زمینه فلزی
فهرست مطالب
۲-۱- کامپوزیت ها و انواع آن
۲-۱-۱- کامپوزیتهای زمینه پلیمری PMCS
۲-۱-۲- کامپوزیتهای زمینه سرامیکی CMCS
۲-۱-۳- کامپوزیتهای کربن - کربن CCCS
۲-۱-۴- کامپوزیتها با زمینه بین فلزی IMCS
۲-۱-۵- کامپوزیتهای زمینه فلزی MMCS
۲-۱-۶- انواع تقویت‌کننده‌ها و خواص آنها
۲-۱-۷- معرفی فلزAl بعنوان فاز زمینه کامپوزیت
۲-۱-۸- معرفی خواص زیرکن
۲-۱-۹- دلایل استفاده از کامپوزیت Al-Zircon و کاربرد آن
۲-۲- روش های تولید کامپوزیت های زمینه فلزی
۲-۲-۱- روش گردابی
۲-۲-۲- روش کمپوکستینگ
۲-۲-۳- روش ریخته گری کوبشی
۲-۲-۴- روش ریخته‌گری فشار بالا
۲-۲-۵- روش رخنه‌دهی
۲-۲-۶- روش درجا
۲-۲-۷- روش شکل دهی توسط اسپری
۲-۲-۸- روش متالورژی پودر
۲-۲-۹- مزایا و معایب استفاده از روش متالورژی پودر برای تولید کامپوزیت
۲-۳: کامپوزیت های زمینه آلومینیمی تقویت شده با زیرکن
۲-۳-1: توزیع ذرات زیرکن در نمونه ها
۲-۴- تاثیرفرآیند پروسه ساخت برریزساختار
۲-۴-۱: خواص مكانیكی كامپوزیتهای Al-Zircon
۲-۴-۱-۱: تاثیر کسر حجمی
۲-۴-۱-۲- تاثیر روش تولید و اندازه ذره
۲-۴-۱-۳- تاثیر مواد افزودنی
۲-۴-۲- اثر مقدار و اندازه ذارت 4ZrSiO بر روی چگالی
۲-۴-۳- اثر مقدار و اندازه ذرات Zircon بر روی سختی
۲-۴-۴- اثر مقدار و اندازه ذارت تقویت كننده بر استحکام فشاری و کششی، مدول یانگ وتغییر طول تا شکست
۲-۴-۵- اثر مقدار واندازه ذرات Zircon بر ریزساختار کامپوزیت Al-Zircon
2-4-6-اثر دمای تف جوشی بر روی خواص و ریزساختارکامپوزیت
منابع
فهرست تصاویر
شكل ۲-۱ . طبقه بندی مواد كامپوزیت]۱۲[.
شکل ۲-۲: نمایش یک کریستال طبیعی zircon تک بلور [۱۵].
شکل ۲-۳: نمایش صفحات کریستالی zircon تک بلور [۱۵].
شکل ۲-۴: نمایی از شبکه کریستالی پیچیده zircon [۱۶].
شكل۲-۵. روشهای ساخت كامپوزیت های زمینه فلزی [۱۲].
شكل ۲-۶ . سهم روشهای مختلف تولید كامپوزیت های زمینه فلزی در صنعت [۱۳].
شکل ۲- ۷ . شمایی ازتولید کامپوزیت زمینه فلزی به روش گردابی [۱۷].
شکل ۲-۸ . شمایی از روش شکل دهی توسط اسپری فلز مذاب [۳۱].
شكل۲-۸ . نمایی از فرآیند پرس سرد ایزواستاتیک [۱۸].
شكل۲-۹ . نمایی از فرآیند پرس بوسیله سمبه و ماتریس [۱۸].
شكل۲-۱۰ . تعدادی از فرآیندهای رایج اكستروژن در متالورژی پودر [۱۹].
شکل ۲-۱۱ . فرآیند های متداول متالورژی پودر [۱۹].
شکل ۲-۱۲ . شماتیکی از فرایند اتصال از طریق انتقال اتمها به نقاط گردنی در هنگام تف جوشی [۲۰].
شکل ۲-۱۳ . شماتیکی از تغییرات میکروسکوپی در هنگام تف جوشی [۲۰].
شکل۲-۱۴: کامپوزیت های زمینه آلومینیومی، (a حاوی ذرات آلومینا ۴۴-۷۴µm ، b) حاوی ذرات آلومینا ۷۴- ۱۰۵ µm
، c) حاوی ذرات زیرکن۴۴-۷۴µm و d)حاوی ذرات زیرکن۷۴- ۱۰۵ µm [۲۸].
شکل۲-۱۵. دیاگرام دوتایی 2SiO-2ZrO.
شکل ۲-۱۶: تغییرات سختی نمونه های کامپوزیتی تقویت شده با آلومینا و زیرکن با اندازه ذرات مختلف [۲۸].
شكل۲- ۱۷: نرخ سایش کامپوزیت های مختلف زمینه آلومینیمی و آلومینیم خالص [۲۸].
شكل۲- ۱۸: کاهش حجم در طی سایش کامپوزیت های مختلف زمینه آلومینیمی و آلومینیم خالص [۲۸].
شکل ۲- ۱۹ : شکل الکترونی سطح سایشی a)نمونه حاویSiC b) حاوی زیرکن(۴۴-۷۴µm) و c)حاوی زیرکن (۷۴-۱۰۵µm)[۲۸].
شكل۲- ۲۰: شکل میکروسکوپی سطح سایشی نمونه های a) آلومینیوم خالص b)حاوی ذرات آلومینا ۴۴-۷۴µm
c) حاوی آلومینا ۷۴-۱۰۵µm d)حاوی زیرکن۴۴-۷۴µm و e)حاوی زیرکن۷۴- µm ۱۰۵[۲۸].
شکل ۲-۲۱ . کاهش چگالی کامپوزیت با افزایش درصد حجمی تقویت کننده [۲۲].
شکل ۲-۲۲. افزایش تخلخل با افزایش تقویت کننده [۲۲].
شکل ۲-۲۲ . افزایش چگالی با افزایش مقدار و اندازه ذرات تقویت کننده [۱۸].
شکل ۲-۲۳ . افزایش تخلخل با افزایش درصد وزنی تقویت کننده [۱۸].
شکل ۲-۲۴ . تغییرات سختی با تغییر مقدار و اندازه ذارت [۱].
شکل ۲-۲۵ . تغییرات سختی با تغییر مقدار ذارت آلومینا [۵].
شکل ۲-۲۶ . افزایش استحکام فشاری با افزایش مقدار تقویت کننده [۳۱].
شکل ۲-۲۷ . نمودار فشار ماده کامپوزیتی حاوی ذرات BN [۸].
شکل۲-۲۸ . کاهش تغییر طول با افزایش مقدار تقویت کننده [۲۲].
شکل ۲-۲۹ . افزایش استحکام تسلیم با افزایش مقدار SiC برای آلیاژ Al-Cu--Mn [۲۲].
شکل ۲-۳۰ . افزایش استحکام کششی با افزایش مقدار SiC برای آلیاژ Al-Cu--Mn [۲۲].
قیمت: 42٬000 تومان
قیمت: 30٬000 تومان