تاثیر گرافن بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت مس/گرافن

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 15، دوره 9، شماره 2، شهریور 1394، صفحه 141-148

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

سید حمید دانشمند^{* 1}؛ محمد ذاکری²؛ علی محمد بیگی³؛ علی نظری⁴

¹کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی و علم مواد، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ،ساوه

²استادیار، پژوهشکده سرامیک ، پژوهشگاه مواد و انرژی ، کرج

³کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی و علم مواد، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه

⁴استادیار، دانشکده مهندسی و علم مواد، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه

چکیده

در تحقیق حاضر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت مس/گرافن تهیه شده به روش آلیاژسازی مکانیکی و پرس سرد مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور عملیات آلیاژسازی مکانیکی پودر­های مس و گرافن به مدت حداکثر 10 ساعت درون آسیاب گلوله­ای سایشی و تحت اتمسفر گاز آرگون انجام شد. سپس برای بررسی آنالیز فازی از پراش اشعه ایکس و برای ردیابی گرافن از آنالیز رامان و جهت بررسی مورفولوژی پودرها از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شده است. با توجه به نتایج، خواص مکانیکی نانوکامپوزیت مس/گرافن در مقایسه با مس خالص و مس خالص با 10 ساعت آسیاب کاری نشان می دهد که سختی نانوکامپوزیت مس/گرافن BHN 56 شده است که در حدود دو برابر مس خالص (BHN35) می باشد و استحکام فشاری این نانوکامپوزیتMPa 340 شده است که در مقایسه با مس خالص (MPa 100) افزایش سه برابری را نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها

نانوکامپوزیت مس/گرافن؛ آلیاژسازی مکانیکی؛ خواص مکانیکی نانوکامپوزیت

مراجع

[1]     W. F. Smith & M. Hill, “Structure and Properties of Engineering Material”, 1987.

 [2]     V. Rajkovic, D. Bozic & M. T. Jovanovic, Material and Design, Vol. 31, pp. 2010.

 [3]     A. K. Geim & K. S. Novoselov, “The rise of grapheme”, Nature Materials, 2007.

 [4]     Scientific background on the Nobel Prize in physicsGRAPHENE- Compiled by the class for Physics of the Royal Swedish Academy of sciences, 2010.

[5]     J, Robert, I. young, A. Kinloch, L. Gong, K. S. Novoselov, “The mechanics of graphenenano composites”, A review, 2010.

 [6]       ت. اسکویی، روند تحقیقات در زمینه گرافن - ماهنامه فناوری نانو - شماره12، پیاپى 149-سال هشتم اسفند، 1388.

[7]       معظمی و گودرزی، بررسی عوامل موثر بر پایدار سازی نانو صفحات گرافن در سامانه های پلیمری- دانشگاه امیرکبیر– 1389.

 [8]     Sh .W. Chang, A .K, N. Markus & J. Buehler “Geometry and temperature effects of the interfacial thermal conductance in copper– and nickel–graphenenanocomposites”, 2012.

 [9]     S. F. Bartolucci, J. Paras, M. A. Rafiee, J. Rafiee, S. Lee, D. Kapoor & N. Koratkar, “Graphene–aluminum nanocomposites”, 2011.

 [10] G. K.Williamson & W. H. Hall, “X-Ray line broadening from filed Alminium and wolfram”, ActaMetallurgica, Vol. 1, 1953.

 [11] William E. Luecke, S. M. Graham & M. A. Adler “Repeatability and reproducibility of compression strength measurements conducted according to ASTM E9”, 2010.

 [12] B. D. Cullity, “Elements of X-ray diffraction addision” reading, 1978.

 [13] V. Rajkovic, D. Bozic & M. T. Jovanvic, “Properties ofCopper Matrix Reinforced with Nano- and Micro-SizedAl2O3 Particles”, Journal of Alloy and Compounds, Vol. 495, pp. 177-184, 2008.

 [14] C. Suryanarayana, “Mechanical Alloying and Milling”, Progress in Materials Science, Vol. 46, 2001.

 [15] ASM HandBook, “Composites”, ASM Internationals Material Park, Ohio, vol. 21, pp. 51-55, 1190.