بررسي عوامل موثر بر سنتز احتراقي كامپوزيت درجه بندي شده Ni/NiTi/TiC

كارشناسي ارشد

توليد مواد جديد با خواص و كاربردهاي منحصر به فرد از جمله مواد كامپوزيت، پيشرفت در علوم مهندسي را تضمين مي كند. در ميان مختلف انواع كامپوزيت ها كامپوزيت هاي درجه بندي شده عملكردي (FGM) مورد توجه قرار گرفته اند در مطالعات اخير در اين تحقيق امكان توليد لايه اي، عملكردي وجود دارد كامپوزيت هاي Ni/NiTi/TiC درجه بندي شده با استفاده از فرآيند سنتز احتراق مورد مطالعه قرار گرفت. تأثير پارامترهاي مختلف مانند اندازه ذرات Ni و Ti و همچنين تأثير وجود لايه مياني NiTi بر تخلخل لايه هاي مختلف، ريزساختار و سختي كامپوزيت توليد شده مورد بحث قرار گرفته است. عنصري Ni و Ti پودرها همراه با گرافيت براي تهيه نمونه‌هاي 5 تايي به روش سرد پرس شدند لايه ها (با لايه مياني NiTi) يا چهار لايه (بدون لايه مياني NiTi) با تركيب شيميايي مختلف در هر لايه (از نيكل خالص تا لايه غني از TiC) و اندازه هاي مختلف دانه هاي Ni و Ti. سپس نمونه‌ها در يك دستگاه سنتز شدند كوره القايي براي انجام دماي بالا خود تكثير، درجه حرارت بالا سنتز با تحريك واكنش هاي گرمازا در لايه هاي مختلف. تجزيه و تحليل از نمونه هاي سنتز شده نشان داد كه سنتز احتراق به طور كامل انجام شده است در نمونه هاي با اندازه دانه ريز و متوسط ​​واكنش دهنده، اما با افزايش اندازه ذرات، سنتز احتراق كامل نشد و برخي از آنها واكنش نشان ندادند عناصر در نمونه ها يافت شد. پراش پرتو ايكس (XRD) و الكترون تجزيه و تحليل ميكروسكوپي (SEM-EDS) نشان داد كه فازها در اكثر نمونه ها وجود دارد Ni و TiC و همچنين فازهاي بين فلزي NiTi، Ni3Ti، Ti2Ni بودند. در درصد تخلخل در نمونه ها تحت تأثير اندازه ذرات واكنش دهنده قرار گرفت عناصر. با كاهش اندازه دانه نيكل، سرعت واكنش و در نتيجه تخلخل كاهش يافت افزايش يافت. با افزايش درصد Ni در سراسر نمونه، اندازه ذرات ذرات كاربيد تيتانيوم كاهش يافت و مورفولوژي آنها كروي تر شد. همچنين افزايش Ni در لايه هاي مختلف منجر به كاهش احتراق شد درجه حرارت در لايه هاي غني از نيكل و همچنين كاهش سختي، به طوري كه در تيتانيوم لايه غني از كاربيد، عدد سختي به 1400 ويكرز و در نيكل غني رسيد لايه، عدد سختي به حدود 300 ويكرز كاهش يافت.

208121

دانشگاه علم و صنعت ايران

سيدحسين سيدين

مهندسي مواد و متالورژي- مهندسي مواد - استخراج فلزات

ماندانا عادلي