ساخت نانوکامپوزيتهاي با استحکام بالا و وزن کم
پژوهشگران فناوري نانو دانشگاه تهران، موفق شدند
نانوکامپوزيتهاي پايه آلومينيم با استحکام بالا و وزن کم را با استفاده از
فرايند همزن اصطکاکي تهيه کنند.
مهندس عزيز شفيعي، دانشجوي دکتري رشته فناوري نانو در دانشکده فني دانشگاه
تهران، گفت: «همزن اصطکاکي، ابزاري استوانهاي است که ميتواند با سرعت
بالا دوران کند و با حرکت در طول قطعه، عمل همزدن را انجام دهد. اين
تلاطم، سبب پخش شدن پودر در ساختار نمونه مورد نظر و ايجاد تبلور مجدد
ديناميکي (به دليل تلاطم و تغيير شکل شديد) خواهد شد».
مهندس شفيعي، مهمترين عامل مؤثر در استحكام كامپوزيتها را اندازه ذرات
تقويت كننده و دانههاي زمينه بيانکرد و افزود: «كامپوزيتهاي با زمينه
آلومينيمي تقويت شده با ذرات سخت سراميكي، در مقايسه با آلياژهاي تقويت
نشده، داراي خواص بينظيري، از جمله نسبت استحكام به وزن بالا هستند».
وي اضافه کرد: «در اين پژوهش، نانوذرات سخت سراميکي در آلومينيم ادغام شده
و نانوکامپوزيت AL/Al2O3 بهمنظور دستيابي به استحکام، سختي و مقاومت به
سايش بالاتر، توليد شدهاست. سپس، براي بهبود بيشتر خواص مذکور، اندازه
دانههاي زمينه آلومينيمي به دليل عملکرد همزن اصطکاکي، به ابعاد نانومتري
کاهشدادهشد که اين امر سبب افزايش استحکام و سختي نانو کامپوزيت
شدهاست».
همچنين، ريزساختار و خواص كامپوزيت ساختهشده، با استفاده از ميكروسكوپ
الكتروني روبشي (SEM)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM)، دستگاه
ميکروسختيسنج و دستگاه آزمايش سايش، مورد ارزيابي قرار گرفت و پس از بررسي
نتايج بهدستآمده، متغيرهاي بهينه، از جمله سرعت دوران بهينه ابزار، سرعت
بهينه پيشروي ابزار و تعداد مراحل کاري بهينه فرايند، براي دستيابي به
بهترين خواص تعيين شد.
شايان ذکر است که امروزه، تلاش محققان براي استفاده از نانوکامپوزيتها در
صنايع هواپيمايي و اتومبيلسازي، بهمنظور كاهش وزن سازهها و کاهش مصرف
انرژي در اين صنايع متمركز شدهاست. بهعنوان مثال، درصورت استفاده از
نانوكامپوزيت بهدستآمده در صنايع اتومبيلسازي، ميزان مصرف بنزين را
ميتوان به مقدار قابل توجهي كاهش داد.
اين پژوهش، بخشي از پاياننامه دکتري عزيز شفيعي است که با راهنمايي آقاي
دکتر سيدفرشيد کاشانيبزرگ و آقاي دکتر عباس زارعي هنزکي و مشاوره آقاي
دکتر عليمحمد هاديان انجام شده و جزئيات آن
در مجله Materials Science and Engineering A (جلد 500؛ صفحات 91-84؛ سال
2009) منتشر شدهاست.
خدای را سپاسگزارم که به من فرصت داد تا بتوانم به وسیله این وبلاک با بندگانش ارتباط برقرار کرده و همچنین معلوماتم را نشر دهم .برای همه بازدیدکنندگان ارزوی توفیق را از خدای منان دارم.