بررسي اثر نوع و اندازه ذرات افزودني به مذاب آلومينيم بر تشكيل فوم آلومينيم

كارشناسي ارشد

فوم¬هاي آلومينيمي، مواد سلولي پيچيده¬اي هستند كه در سال¬هاي اخير به¬علت چگالي كم، قابليت جذب انرژي بسيار زياد و عايق صدا بسيار مورد توجه قرار گرفته¬اند. اما ايجاد فوم¬هاي فلزي در مهندسي مواد به-علت سخت بودن فرآيند توليد¬ و مجهول بودن رابطه¬ي ساختار و خواص، به يك چالش تبديل شده است. در اين پژوهش به¬منظور بررسي پارامتر¬هاي موثر در توليد فوم¬هاي فلزي با دمش هوا به آلياژ آلومينيم حاوي ذرات غير فلزي SiC، در ابتدا شرايط ساخت كامپوزيت اوليه مورد نياز بررسي شد. به اين منظور كامپوزيت¬هايي با اندازه ذرات SiC متفاوت (2، 10 و 44 ميكرون) و درصد¬هاي حجمي مختلف (5، 10 و 15) توليد گرديد. به¬منظور بهبود تر¬شوندگي ذرات سراميكي با زمينه، عمليات¬¬ حرارتي اكسيداسيون ذرات در اتمسفر محيط يكبار در دماي C˚950 به مدت يك ساعت و بار دوم در دماي C˚950 به مدت يك ساعت و سپس نگه¬داري در دماي C˚650 به مدت دو ساعت و عمليات مكانيكي آسيا كاري ذرات SiC با پودر آلومينيم به مدت يك ساعت انجام شد. سپس با بررسي ريز¬ساختار و سختي¬سنجي، كامپوزيتي با 10 و 15 درصد حجمي SiC و اندازه¬ي ذرات 10 ميكرون، اكسيد شده در دماي C˚950 به مدت يك ساعت و نگه¬داري در دماي C˚650 به مدت دو ساعت به¬عنوان آلياژ پايه براي توليد فوم انتخاب شد. فوم آلومينيمي در محفظه فولاد زنگ نزن در دماي C˚730 با تزريق هوا به¬صورت تك حفره و با استفاده از چند حفره به درون آلياژ¬ در دبي¬هاي متفاوت cm3/min 30، 40 و 50 توليد گرديد. فوم¬سازي نمونه¬هاي كامپوزيت¬ حاوي 15 درصد حجمي SiC در دو دماي 700 و C˚760 نيز به¬منظور مقايسه انجام گرفت. سپس تصاوير ماكروسكوپي و ميكروسكوپي از فوم و ديواره¬ي سلول¬ها تهيه، تخلخل و چگالي، اندازه¬ي حباب¬ها و ضخامت ديواره¬ي نمونه¬ها اندازه¬گيري شد. با بررسي نتايج مشخص شد كه در دماي دمش C˚730 با افزايش دبي گاز ورودي و درصد حجمي ذرات، اندازه¬ي حباب¬ها از mm 714/7 براي فوم توليد شده با كامپوزيت 10 درصد حجمي SiC در دبي cm3/min 30، به mm4/12 براي فوم توليد شده با كامپوزيت 15 درصد حجمي SiC در دبي cm3/min 50 افزايش يافت. اما چگالي به¬ميزان قابل توجهي از g/cm3 997/0 براي فوم توليد شده با كامپوزيت 10 درصد حجمي SiC در دبي cm3/min 30، بهg/cm3 206/0 براي فوم توليد شده با كامپوزيت 15 درصد حجمي SiC در دبي cm3/min 40 كاهش پيدا كرد. نمونه¬هاي توليد شده توسط دمش به وسيله چند حفره¬ ساختار يكنواخت¬تر و اندازه¬ي حباب كوچك¬تري نشان دادند. واژه‌هاي كليدي: فوم فلزي، فوم آلومينيمي، تزريق گاز، كامپوزيت آلومينيم- SiC، تر¬شوندگي

193320

دانشگاه علم و صنعت ايران

انتخاب و شناسايي مواد فلزي

دكتر سلطانيه