نقش مدت زمان آلیاژسازی مکانیکی در ریزساختار و رفتار حرارتی و مکانیکی کامپوزیت-های واکنشی Al-Ni
نویسندگان
1 فارغالتحصیل کارشناسی ارشد، مهندسی مواد مرکب، دانشگاه مالک اشتر، تهران.
2 دانشجوی دکتری، مهندسی مواد مرکب، دانشگاه مالک اشتر، تهران.
3 دانشیار، مهندسی مواد، دانشگاه مالک اشتر، تهران.
4 فارغالتحصیل کارشناسی ارشد، مهندسی مواد مرکب، دانشگاه مالک اشتر، تهران.
doi
10.22068/jstc.2022.551087.1777چکیده
کامپوزیتهای واکنشی گروه جدیدی از مواد کامپوزیتی که متشکل از دو یا چند ماده هستند؛ بهطوریکه در شرایط محیطی قادر به اشتعال یا انفجار نیستند ولی در اثر شوک و بارهای ضربهای شدید و افزایش دما، قابلیت آزادسازی انرژی زیادی را دارند. هدف در این تحقیق، بررسی اثر مدت زمان آسیاکاری بر ریزساختار و خواص حرارتی و خواص مکانیکی کامپوزیت Al-Ni است. به این منظور، ترکیب Al-Ni با نسبت مولی 2:1 در 0.5، 1، 2، 4 و 6 ساعت آسیاکاری و مخلوط شدند. سپس نمونهها پرس سرد شده و در دمای ˚C 400 به مدت یک ساعت تحت اتمسفر گاز خنثی تفجوشی شدند. ریزساختار به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) و XRDآنالیز شد. برای بررسی خواص حرارتی از DSC و DTA و برای خواص مکانیکی از آزمون فشار و هاپکینسون استفاده شده است. نتایج آزمون DSC نشان داد که با افزایش زمان آسیاکاری دمای شروع واکنش از ˚C 650.34 در نمونه 0.5 ساعت آسیاکاری شده به ˚C 645.84 در نمونه 6 ساعت آسیاکاری شده و گرمای واکنش (آنتالپی) از J/g 26.87 به J/g 14.84 کاهش پیدا کرد. نتایج آزمون فشار و هاپکینسون برای نمونه با 6 ساعت آسیاکاری به ترتیب افزایش 21 و 42 درصدی استحکام فشاری را در مقایسه با نمونه با 0.5 ساعت آسیاکاری نشان داد. همچنین نتایج نشان داد با افزایش نرخ کرنش از s-1 0.01 (در آزمون فشار) به s-1 1000 (در آزمون هاپکینسون) تنش فشاری افزایش مییابد.