|
پژوهشگران فناوری نانو دانشگاه تهران، موفق شدند
نانوکامپوزیت‌های پایه آلومینیم با استحکام بالا و وزن کم را با استفاده از
فرایند همزن اصطکاکی تهیه کنند.
مهندس عزیز شفیعی، دانشجوی دکتری رشته فناوری نانو در دانشکده فنی دانشگاه
تهران، گفت: «همزن اصطکاکی، ابزاری استوانه‌ای است که می‌تواند با سرعت
بالا دوران کند و با حرکت در طول قطعه، عمل هم‌زدن را انجام دهد. این
تلاطم، سبب پخش شدن پودر در ساختار نمونه مورد نظر و ایجاد تبلور مجدد
دینامیکی (به دلیل تلاطم و تغییر شکل شدید) خواهد شد».
مهندس شفیعی، مهمترین عامل مؤثر در استحکام کامپوزیت‌ها را اندازه ذرات
تقویت کننده و دانه‌های زمینه بیان‌کرد و افزود: «کامپوزیت‌های با زمینه
آلومینیمی تقویت شده با ذرات سخت سرامیکی، در مقایسه با آلیاژهای تقویت
نشده، دارای خواص بی‌نظیری، از جمله نسبت استحکام به وزن بالا هستند».
وی اضافه کرد: «در این پژوهش، نانوذرات سخت سرامیکی در آلومینیم ادغام شده
و نانوکامپوزیت AL/Al2O3 به‌منظور دستیابی به استحکام، سختی و مقاومت به
سایش بالاتر، تولید شده‌است. سپس، برای بهبود بیشتر خواص مذکور، اندازه
دانه‌های زمینه آلومینیمی به دلیل عملکرد همزن اصطکاکی، به ابعاد نانومتری
کاهش‌داده‌شد که این امر سبب افزایش استحکام و سختی نانو کامپوزیت
شده‌است».
همچنین، ریزساختار و خواص کامپوزیت ساخته‌شده، با استفاده از میکروسکوپ
الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، دستگاه
میکروسختی‌سنج و دستگاه آزمایش سایش، مورد ارزیابی قرار گرفت و پس از بررسی
نتایج به‌دست‌آمده، متغیرهای بهینه، از جمله سرعت دوران بهینه ابزار، سرعت
بهینه پیش‌روی ابزار و تعداد مراحل کاری بهینه فرایند، برای دستیابی به
بهترین خواص تعیین شد.
شایان ذکر است که امروزه، تلاش محققان برای استفاده از نانوکامپوزیت‌ها در
صنایع هواپیمایی و اتومبیل‌سازی، به‌منظور کاهش وزن سازه‌ها و کاهش مصرف
انرژی در این صنایع متمرکز شده‌است. به‌عنوان مثال، درصورت استفاده از
نانوکامپوزیت به‌دست‌آمده در صنایع اتومبیل‌سازی، میزان مصرف بنزین را
می‌توان به مقدار قابل توجهی کاهش داد.
این پژوهش، بخشی از پایان‌نامه دکتری عزیز شفیعی است که با راهنمایی آقای
دکتر سیدفرشید کاشانی‌بزرگ و آقای دکتر عباس زارعی هنزکی و مشاوره آقای
دکتر علی‌محمد هادیان انجام شده و جزئیات آن
در مجله Materials Science and Engineering A (جلد ۵۰۰؛ صفحات ۹۱-۸۴؛ سال
۲۰۰۹) منتشر شده‌است.
|
