بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌های آلومینیوم-کاربید وانادیم تهیه شده توسط سینتر مایکروویو و پلاسمای جرقه‌ای

نانومواد

مقاله 3، دوره 11، شماره 39، مهر 1398، صفحه 163-170   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

احسان غسالی^* ؛ امیرحسین مرزبان‌پور

آموزشکده فنی و حرفه‌ای سما، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر، اسلامشهر، ایران

چکیده

در این پژوهش، کامپوزیت آلومینیوم-کاربید وانادیم به روش متالورژی پودر و سینتر پلاسمای جرقه‌ای، کوره معمولی و حرارت‌دهی مایکروویو تهیه و تاثیر این سه نوع مختلف حرارت‌دهی بر ریز ساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت تولید شده بررسی گردید. ۲۰ درصد وزنی از پودر کاربید وانادیم به همراه آلومینوم در محیط الکل توسط آسیاب پر انرژی مخلوط و سپس در دمای °C 600 در کوره معمولی و مایکروویو سینتر شدند. فرآیند سینتر پلاسمای جرقه‌ای نیز در دمای °C 450، به ترتیب، با فشار اولیه و نهایی 10 و 30 مگاپاسکال انجام شد. الگوی پراش پرتو ایکس تهیه شده از کامپوزیت سینتر شده در کوره مایکروویو تشکیل فاز اینترمتالیک آلومیناید وانادیم را در کنار فازهای آلومینیوم و کاربید وانادیم نشان داد. در صورتی که الگوهای پراش در نمونه‌های تهیه شده به دو روش حرارت دهی معمولی و پلاسمای جرقه‌ای فقط حضور فاز های بلوری آلومینیوم و کاربید وانادیم را نمایش دادند. بررسی‌های ریزساختار نمونه‌های تهیه شده حاکی از پدیده آگلومره شدن برای هر دو روش سینتر معمولی و پلاسمای جرقه‌ای بود اما در نمونه تهیه شده توسط سینتر مایکروویو، توزیع مناسبی از فاز آلومیناید وانادیم در کنار کاربید وانادیم در زمینه آلومینیوم مشاهده گردید. بیشترین میزان سختی مرتبط با نمونه تهیه شده توسط سینتر پلاسمای جرقه‌ای به میزان ۱۱±267 ویکرز (در نیروی اعمالی kg 1) محاسبه شد و بیشینه مقدار استحکام خمشی مرتبط با این نمونه و به میزان ۸±282 مگاپاسکال بود.

کلیدواژه‌ها

آلومینیوم؛ اکسید وانادیم؛ کامپوزیت؛ سینتر پلاسمای جرقه‌ای

مراجع

• Zaiemyekeh, G.H. Liaghat, H. Ahmadi, M.K. Khan, O. Razmkhah, Mater. Sci. Eng. A, 753, 2019, 276.
• Thirumoorthy, T.V Arjunan, K.L.S. Kumar, Materials Today: Proceedings, 5, 2018, 1657
• Dinaharan, M. Balakrishnan, J.D.R. Selvam, E.T. Akinlabi, J. Alloys Compd, 781, 2019, 270.
• Zhang, S. Yang, Z. Chen, H. Wu, J. Zhao, Z. Jiang, Composites Part B: Engineering, 162, 2019, 445.
• Ghasali, M. Alizadeh, T. Ebadzadeh, J. Alloys Compd, 655, 2016, 93.
• Ghasali, A. Pakseresht, M. Agheli, A. Marzbanpour, T. Ebadzadeh, Materials Research, 18, 2015, 1197.
• K. Krishnan, J.V. Christy, R. Arunachalam, A.H.I. Mourad,

1047. Muraliraja, M. Al-Maharbi, V. Murali, M.M. Chandra, J. Alloys Compd., 784, 2019, 1047.

• Ghasali, A. Pakseresht, F. Safari-kooshali, M. Agheli, T. Ebadzadeh, Mater. Sci. Eng. A, 627, 2015, 27.
• Wang, D. Wang, T. Kups, P. Schaaf, Mater. Sci. Eng. A, 644, 2015, 275.
• Abdizadeh, M. Ashuri, P.T. Moghadam, A. Nouribahadory, H.R. Baharvandi, Mater. Des., 32, 2011, 4417.
• Zhang, S. Yang, Z. Chen, H. Wu, J. Zhao, Z. Jiang, Composites Part B: Engineering, 162, 2019, 445.
• Hosseinzadeh, O. Mirzaee, H. Mohammadian-Semnani, Journal of Alloys and Compounds, 782, 2019, 995.
• Hallstedt, Calculation of Phase Diagrams, 41, 2013, 156.
• Neill, A. Earnshaw, "Chemistry of the Elements" Greenwood, 1984.
• V. Slipchenko, Journal of Superhard Materials, 40, 2018, 226.
• M. Haynes, "CRC handbook of chemistry and physics", CRC Press, 2014.
• S. Jawalkar, A.S. Verma, N.M. Suri, Materials Today: Proceedings, 4, 2017, 2927.
• O. Bodunrin, K.K. Alaneme, L.H. Chow, Journal of materials research and technology, 4, 2015, 434.
• Chawake, P. Ghosh, L. Raman, A.K. Srivastav, T. Paul, S.P. Harimkar, J. Eckert, R.S. Kottada, Scripta Materialia, 161, 2019, 36.
• Guillon, J. Gonzalez Julian, B. Dargatz, T. Kessel, G. Schierning, J. Rathel, M. Herrmann, Adv. Eng. Mater., 16, 2014, 830.
• T. Agne, Matthias, M.W. Barsoum, Journal of Alloys and Compounds, 665, 2016, 218.