بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش با استفاده از روش فوم سازي مستقیم مذاب با تزریق گاز، فوم کامپوزیتی زمینه آلومینیومی با ذرات تقویت کننده کاربید سیلیسیم تولید گردید. جهت تولید فوم، از درصد هاي حجمی متفاوت ذرات کاربید سیلیسیم 5 - ، 10 ، 15 و - 20 انتخاب گردید، که در نهایت تأثیر این پارامتر بر میزان فوم شوندگی و خواص مکانیکی فوم آلومینیوم تولید شده بررسی شد . نتایج حاصل حاکی از آن است، که جهت تشکیل فومی با پایداري قابل قبول، یک حداقل غلظت بحرانی از ذرات کاربید سیلیسیم مورد نیاز است، که افزایش غلظت ذرات کاربید سیلیسیم در مقادیر بالاتر از آن سبب افزایش پایداري فوم گردید. منحنی تنش-کرنش فشاري فومهاي آلومینیوم رفتاري دندانهاي از خود نشان داد . بعلاوه نتایج آزمون فشار نشان داد که افزایش در مقادیر کاربید سیلیسیم سبب افزایش استحکام فشاري و انرژي جذب شده در فوم هاي تولیدي میگردد
مقدمه
فوم هاي فلزي خانوادهاي از مواد نوین به شمار میروند، که در سال هاي اخیر مورد توجه ویژه اي قرار گرفته اند. این مواد داراي ویژگیهاي منحصر به فردي هستند که از جمله آن می توان به داشتن نسبت استحکام به وزن بالا، خواص حرارتی و الکتریکی خاص و قابلیتهاي ویژه در جذب صوت و انرژي اشاره کرد. تولید قطعات فومی به روش هاي مختلفی امکان پذیر است. این روش ها شامل روش هاي ذوبی و غیر ذوبی بوده و در این میان، تولید فوم به روش تزریق گاز در مذاب جایگاه مطلوبی نسبت به سایر روش ها دارد. از ویژگی هاي این روش می توان به موارد ذیل اشاره کرد:
• بالاترین حجم تولید وصرفه اقتصادي در میان دیگر روش هاي فوم سازي
• امکان تولید فوم به شکل صفحه و قطعه در ابعاد بزرگ
• امکان تولید فوم با دانسیته هاي زیر 0/1 گرم بر سانتیمتر معکب
• خواص مکانیکی مطلوب به دلیل استفاده از ذرات تقویت کننده سرامیکی
تولید فوم آلومینیوم به روش تزریق گاز براي اولین بار با پشتیبانی شرکت سایمت1 در سال 1998 توسط پروفس ورتاگري و همکاران [ WANG, TOGURI, 1999] در دانشگاه تورنتو انجام شد. در این پژوهش از یک مدل آبی دماي محیط و یک سیستم آلومینیوم دماي بالا جهت بررسی اثر ذرات جامد بر روي پایداري فوم انجام گرفت. در سپتامر 2001 پروژه اي با عنوان "پایداري فوم " با پشتیبانی شرکت LKR اتریش توسط دکتر بابچن و همکاران در موسسه هان- مینتر2 در جهت تولید صنعتی این محصول انجام گردید، که به بررسی عوامل موثر بر پایداري فوم آلومینیوم همچون ترکیب مذاب، نوع ذرات سرامیکی و دماي فوم سازي پرداختند. همچنین در سال 2003 پروفسور دکینگ و همکاران [Deqing, Ziyuan, 2003] در دانشگاه دالین پروژه اي با عنوان اثر ذرات سرامیکی بر اندازه سلول و ضخامت دیواره فوم آلومینیوم انجام دادند. هدف از انجام تحقیق حاضر تولید فوم کامپوزیتی سلول بسته Al/SiCp و مطالعه ساختاري و خواص فشاري آن می باشد.
مواد و روش تحقیق
تولید شمش کامپوزیتی
آلیاژ آلومینیوم ریختگی A356 مطابق با جدول 1 به عنوان فلز پایه انتخاب گردید. ذرات کاربید سیلیسیم با اندازه متوسط 10 میکرومتر محصول شرکت کاربوراندوم آلمان به عنوان عامل فعال سطحی استفاده گردید. حرارت دهی ذرات SiC به مدت یک ساعت در دماي 950 درجه سانتیگراد و سپس به مدت 2 ساعت در دماي 650 درجه سانتیگراد به منظور حذف آلودگی ها و گازهاي جذب شده سطحی و در نتیجه بهبود ترشوندگی ذرات SiC توسط مذاب آلومینیوم انجام گردید.
