سنتز آزمایشگاهی آلیاژ نانوکریستالAl-Zn و نانوکامپوزیت آلیاژ Al-Zn

این پروژه با همکاری آقای دکتر فتح اله کریم‌زاده و دکتر محمدحسین عنایتی
(اعضاء هیئت علمی دانشکده مواد دانشگاه صنعتی اصفهان) و بخشی از آن در قالب
پروژه کارشناسی ارشد آقای مهندس مجید طاووسی انجام پذیرفته است. آقای دکتر
کریم‌زاده در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری‌نانو اظهار
داشتند: “آلیاژهای آلومینیوم به سبب خصوصیاتی نظیر چگالی پایین، نسبت استحکام
به وزن بالا و داکتیلیته عالی در صنایع بسیاری از جمله صنایع هوا- فضا، دفاعی و
خودرو کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. مشکل اصلی این آلیاژها، رفتار
تریبولوژیکی ضعیف و پایداری حرارتی کم آنها است که با افزودن ذرات سرامیکی
تقویت‌کننده نانومتری به ساختار آنها، قابل رفع است. این ذرات با ایجاد مانع بر
سر راه حرکت نابجایی‌ها، آلیاژهای آلومینیوم را برای کاربردهای سایشی و دمای
بالا مناسب می‌سازند. ما در این تحقیق ابتدا آلیاژ نانوکریستال Al-Zn سنتز
نموده‌ایم و سپس از آن برای تولید نانوکامپوزیت حاوی ذرات نانومتریAl₂O₃
استفاده کرده‌ایم. فرآیند تولید با آلیاژسازی مکانیکی پودر آلومینیوم در مواردی
با بهر‌ه‌گیری از اکسید روی و در موارد دیگر با استفاده از روی انجام پذیرفته
است”.

ایشان در ادامه گفتگو و در تشریح نحوه انجام پروژه، افزودند: “به منظور تولید
این کامپوزیت از فرایند آسیاب کاری استفاده گردید. طی فرآیند آسیاب‌کاری برای
تولید ۵ درصد حجمی‌ فاز آلومینا، مقدار ۲/۸۴ درصد وزنی پودر آلومینیوم به همراه
۸/۱۵ درصد وزنی اکسید روی در زمینه آلومینیوم مخلوط شده و تحت آلیاژسازی
مکانیکی قرار گرفتند. با انتخاب چنین ترکیبی در نهایت فاز زمینه آلیاژ
آلومینیوم- روی، با ۱۴ درصد وزنی روی است. بررسی‌های فازی با پراش پرتو ایکس و
بررسی‌های میکروساختاری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی
عبوری صورت گرفته است. محصول تولیدی در این پروژه از نظر استحکام، سختی و خواص
حرارتی نسبت به محصولات مشابه از کیفیت بالاتری برخوردار است”.

جزئیات این پژوهش
در مجله Materials Letters (جلد۶۲، صفحه ۲۸۵-۲۸۲، سال ۲۰۰۸)
منتشر شده است.