بررسي قابليت ترشوندگي صفحات آلومينايي توسط آلومينيم مذاب

كارشناسي ارشد

سراميك ‌ها به دليل ويژگي‌هاي منحصر به ‌فرد و متمايز با فلزات، از قبيل مقاومت به خوردگي و سايش عالي، هدايت حرارتي و الكتريكي كم، مهندسين مواد را به استفاده هم‌ زمان از سراميك و فلز در كنار يكديگر ترغيب مي‌كنند. هرچند در اين زمينه پيشرفت‌هاي زيادي حاصل ‌شده است، ولي هنوز مشكلات زيادي در راستاي اتصال سراميك به فلز وجود دارد. از ميان مشكلات موجود، مي توان به مواردي همچون ماهيت پيوند اتمي، تفاوت نقطه ذوب و همچنين قابليت ترشوندگي سراميك ها توسط مذاب فلزات اشاره نمود. هدف در اين پژوهش، بررسي قابليت ترشوندگي آلومينا توسط مذاب آلومينيم است. براي اندازه گيري زاويه تماس و ميزان ترشوندگي از روش قطره ساكن استفاده شده است. به همين منظور از كوره تيوبي مجهز به گاز خنثي با خلوص 999/99، دوربين با تعداد پيكسلmp 16، فاصله كانوني mm 26 و ديافراگم f:1.7 براي ثبت شكل قطره در دماهاي 750 الي 1000 درجه سانتي گراد و دستگاهXRD و ميكروسكوپ الكتروني روبشي براي بررسي فصل مشترك آلومينا و مذاب آلومينيم استفاده شد. يكي از روش هاي به كار رفته در پروژه حاضر، پوشش دهي سطح سراميك به روش غيرالكتريكي با عناصر نيكل و مس است. واكنش پوشش نيكل با آلومينيم منجر به تشكيل فاز NiAl در فصل مشترك آلومينيم و آلومينا شد. تشكيل اين فاز به شدت گرماده است، و با توجه به افزايش موضعي دما در فصل مشترك، قابليت ترشدن آلومينا را افزايش داد. با اعمال پوشش نيكل، زاويه تماس در دماي C˚1000 از ˚110 به ˚85 كاهش يافت. پوشش مس نيز با آلومينيم واكنش داد و فازهاي CuAl و CuAl در فصل مشترك تشكيل شد. تشكيل فاز CuAl2 نيز گرماده است. در نتيجه با اعمال پوشش مس، زاويه تماس در دماي C˚1000 از ˚110 به ˚105 رسيد. همچنين افزودن عنصر آلياژي منيزيم به اندازه 10 درصد وزني به آلومينيم، با توجه به واكنش منيزيم و آلومينا و تشكيل فاز اسپينل MgAl در فصل مشترك آلومينا و آلومينيم، زاويه تماس در دماي C˚1000 به ˚87 كاهش يافت. واژه‌هاي كليدي: آلومينا- مذاب آلومينيم- ترشوندگي- مس- نيكل- فصل مشترك- قطره- منيزيم

192555

دانشگاه علم و صنعت ايران

شناسائي و انتخاب مواد فلزي

دكتر سيد محمدعلي بوترابي - دكتر حسن ثقفيان لاريجاني