سنتز آزمایشگاهی کامپوزیت نانوساختار Al- AlN (آلومینیوم- نیترید آلومینیوم) به روش آلیاژسازی ……

سنتز آزمایشگاهی کامپوزیت نانوساختار Al- AlN (آلومینیوم- نیترید آلومینیوم) به روش آلیاژسازی مکانیکی توسط پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف_کامپوزیت‌های آلومینیومی، به عنوان یکی از پرمصرف‌ترین انواع کامپوزیت‌ها، در اکثر موارد با ماده‌ای به نام کربید سیلسیوم (SiC) تقویت می‌شوند. پژوهشگران نانومواد دانشگاه صنعتی شریف، با معرفی تقویت‌کننده جدیدی، توانسته‌اند خواص کامپوزیت‌های آلومینیومی را ارتقا دهند

کامپوزیت‌های آلومینیومی، به عنوان یکی از پرمصرف‌ترین انواع کامپوزیت‌ها، در اکثر موارد با ماده‌ای به نام کربید سیلسیوم (SiC) تقویت می‌شوند. پژوهشگران نانومواد دانشگاه صنعتی شریف، با معرفی تقویت‌کننده جدیدی، توانسته‌اند خواص کامپوزیت‌های آلومینیومی را ارتقا دهند.

مهندس حمید عبدلی، کارشناس ارشد مهندسی مواد، طی پژوهشی AlN را به عنوان تقویت‌کننده‌ جایگزین SiC، معرفی کرده است. وی در خصوص علت استفاده از این ماده و مزایای آن می‌گوید: “استفاده از AlN با آنکه از نظر هزینه تقریباً مشابه SiC می‌باشد، اما با افزایش مقاومت سایش و استحکام و نیز افزایش هدایت حرارتی و الکترونیکی، موجب بهبود خواص کامپوزیتهای آلومینیومی می‌گردد. از یک سو افزایش مقاومت سایش و استحکام، سبب ارتقا کاربری کامپوزیت‌های آلومینیومی در صنایع دفاعی و حمل و نقل می‌شود و از سویی دیگر افزایش هدایت حرارتی و الکترونیکی، موجب کارآمدی بیشتر این کامپوزیت‌ها در صنایع میکروالکترونیک، نسبت به کامپوزیت‌های Al-SiC می‌گردد”.

فرآیند ساخت و بررسی خواص این کامپوزیت‌ها، در سه فاز انجام شده است: آلیاژسازی مکانیکی، متراکم سازی و بررسی رفتار تراکم‌پذیری و زینترینگ. در فاز اول پودر کامپوزیتی به روش آسیاب پر انرژی ساخته شده و خواص آن تعیین گردیده است. ویژگی‌های ریزساختاری به کمک SEM و TEM و خواص ساختاری و مکانیکی و میکروسختی با XRD و دستگاه اندازه‌گیری ذره مشخص شده‌اند. در فاز دوم نقش فاز تقویت کننده AlN ، فشار پرس (به کمک معادلات ریاضی متراکم‌سازی)، آسیاب و اثر زمان آسیاب بر روی رفتار پودر مورد بررسی قرارگرفته و در فاز سوم پودر شکل داده شده، زینتر و اثر فاز تقویت کننده و سیکل زینتزینگ تحلیل شده است.

این پژوهش طی یک پروژه کارشناسی ارشد و در مدت ۱۵ ماه و با حمایت دانشگاه صنعتی شریف و پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شده و مجری آن مشکل اصلی خود را کمبود امکانات آزمایشگاهی می‌داند.

آقای مهندس عبدلی در پاسخ به سوال بخش خبری در خصوص اثر چاپ نتایج پژوهش‌ها در مجلات بین‌المللی بر رشد سطح علمی کشور، با تاکید بر تاثیر آن، اذعان کرد که در صورت تدوین استراتژی برای این کار و هدفگذاری آن به عنوان بخشی از اهداف پروژه، می‌توانیم شاهد رشد چشم‌گیری در سطح علمی کشور باشیم.

وی در پایان ضمن تشکر از حمایتهای تشویقی ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، خواستار برنامه‌ریزی، جهت تسریع در اجرایی شدن این حمایت‌ها شد.

فعالیت مذکور با همکاری دکتر حمیدرضا فرنوش، دکتر اسماعیل صلاحی و دکتر کاظم پورآذرنگ به انجام رسیده است.

جزئیات این پژوهش که از حمایتهای تشویقی ستاد بهره‌مند گردیده، در مجله Material Science and Engineering (صفحه ۵، سال ۲۰۰۷ ) آمده است.