بررسی تاثیر افزودن اکسید وانادیم بر ریز ساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت های آلومینیوم- اکسید وانادیم تهیه شده به روش پلاسمای جرقه ای
نویسندگان
1 گروه مواد و متالورژی، واحد کرج ، دانشگاه آزاد اسلامی ، کرج، البرز، ایران
2 گروه مواد و متالورژی، واحد کرج ، دانشگاه آزاد اسلامی ، کرج، البرز، ایران
3 پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، البرز، ایران
doi
10.30501/jamt.2018.91773چکیده
کامپوزیتهای زمینه آلومینیوم به دلیل خواص مکانیکی مطلوب بخصوص استحکام ویژه بسیار بالا در صنایع هوافضا و خودروسازی از جایگاه ویژه ای برخوردار می باشند. در این پژوهش تاثیر افزودنی اکسید وانادیم بر ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت زمینه آلومینیوم تهیه شده به وسیله تفجوشی پلاسمای جرقه ای بررسی شد. پودر اکسید وانادیم ۵ ظرفیتی به میزان ۵، ۱۰ و ۱۵ درصد وزنی توسط مخلوط کن پر انرژی اسپکس با پودر آلومینیوم در محیط تر مخلوط شد و سپس مخلوط بدست آمده در دمای ۷۰ درجه سانتیگراد بر روی هیتر خشک شد. فرآیند تفجوشی توسط روش پلاسمای جرقه ای در دماهای ۴۰۰ و ۴۵۰ درجه سانتیگراد در شرایط خلاء و در فشار اولیه ۱۰ و فشار پایانی ۳۰ مگاپاسکال انجام شد. نتایج الگوی پراش پرتو ایکس تشکیل موضعی از فاز آلومیناید وانادیم و کاهش ظرفیت اکسید وانادیم را با افزایش دمای تفجوشی نشان داد. نتایج بررسی خواص مکانیکی بیان کننده بیشترین میزان استحکام خمشی (۱1± ۱۴۱ مگا پاسکال) و سختی (1۲±1۰۳ ویکرز) برای نمونه حاوی ۱۵ در صد وزنی اکسید وانادیم و تفجوشی شده در دمای ۴۵۰ درجه بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان دهنده توضیع نسبتا یکنواخت فاز تقویت کننده در ریز ساختار بوده و به دلیل ذوب موضعی اکسید وانادیم در فصل مشترک ذرات آلومینیوم مخلوطی از فازهای اکسیدی مشاهده می شود.
