بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
تغییر شکل پلاستیک شدید نانوکامپوزیت های زمینه فلزی
اسلاید 2 :
روشهای سنتز نانوساختارها
تغییر شکل پلاستیک شدید
دوم
اسلاید 3 :
تغییر شکل پلاستیک شدید
یکی از روش های تولید مواد نانوساختار که در رده روش های بالا به پایین قرار دارد، تغییر شکل پلاستیک شدید است که در فلزات منجر به ایجاد این مواد با خواص فوق العاده می گردد.
دستیابی به نانوکامپوزیت و خواص منحصر به فرد این دسته از مواد، استفاده از روش تغییر شکل پلاستیک شدید را برای بهبود هرچه بیشتر خواص نانوکامپوزیت ها به خصوص نوع زمینه فلزی گسترش داده است.
اسلاید 4 :
تغییر شکل پلاستیک شدید
تغییر شکل پلاستیک شدید نانوکامپوزیت های زمینه فلزی، در برخی مواد باعث ریزتر شدن ساختار فلز زمینه نسبت به فلز، بدون تقویت کننده، تغییر شکل شدید یافته شده و در بسیاری موارد نیز، استحکام نانوکامپوزیت را افزایش می دهد.
اسلاید 5 :
نانوکامپوزیت
نانوکامپوزیت به مواد چندفازی گفته می شود که حداقل یکی از فازهای آن در یک بعد، ابعادی کمتر از 100 نانومتر داشته باشد.
نانوکامپوزیت می تواند ساختارهای جامدی با ابعاد نانومتری در نظر گرفته شود که بین فازهای مختلف تشکیل دهنده ساختار، تکرار می شوند.
اسلاید 6 :
نانوکامپوزیت های زمینه فلزی
نانوکامپوزیت های زمینه فلزی (Metal Matrix Nanocomposite [MMNC]) به طور وسیع به سیستم های کامپوزیتی گفته می شود که بر مبنای فلزات یا آلیاژها بنا نهاده شده، و با تقویت کننده های نانومتری فلزی یا غیرفلزی ترکیب و مخلوط شده باشد.
فرآیند تولید این نوع کامپوزیت، نیازمند:
دمای بالا
فشار بالا
کنترل اتمسفر(جلوگیری از اکسیداسیون فلز)
اسلاید 7 :
مزایای اصلی کامپوزیت های زمینه فلزی
کامپوزیت های زمینه فلزی به منظور ترکیب انعطاف پذیری و چقرمگی زمینه فلزی و استحکام و سفتی زیاد تقویت کننده ها (عمدتاً سرامیکی) توسعه داده شده اند و در کاربردهای مهندسی مهم مانند صنایع خودروسازی و هوافضا استفاده می شوند.
کارایی مکانیکی عالی
قابلیت استفاده در دماهای بالا
مقاومت سایشی خوب
نرخ خزش پایین
اسلاید 8 :
تغییرشکل شدید نانوکامپوزیت زمینه فلزی
اهداف تغییر شکل شدید نانو کامپوزیت های زمینه فلزی:
تغییر شکل شدید به منظور تولید نانوکامپوزیت های زمینه فلزی
تغییر شکل شدید به منظور بهبود خواص نانوکامپوزیت های زمینه فلزی
اسلاید 9 :
تولید نانوکامپوزیت های زمینه فلزی
تغییر شکل پلاستیک شدید به منظور روشی برای تولید نانو کامپوزیت زمینه فلزی :
در این شرایط، مواد اولیه به صورت پودر هستند و تغییر شکل پلاستیک شدید نقش متراکم کردن (Consolidation) را بر عهده دارد. این هدف، استفاده از روش های تغییر شکل شدیدی را که تنش فشاری حداکثر و کششی حداقل دارند، مانند ECAP و HPT، می طلبد.
روش تغییر شکل شدید، می تواند در تولید نانوکامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با نانولوله های کربنی استفاده شود.
روش های گوناگونی برای تولید این نوع کامپوزیت ها وجود دارد که تغییر شکل پودر یکی از این روش هاست.
اسلاید 10 :
نانوکامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با نانولولههای کربنی
اسلاید 11 :
بهبود خواص نانوکامپوزیت زمینه فلزی
اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید علاوه بر روشی برای تولید نانوکامپوزیت از مواد پودری، می تواند به منظور تغییر در خواص نانوکامپوزیت ها و یا تولید نانوکامپوزیت از کامپوزیت نیز استفاده شود.
دلایل تغییر خواص نانوکامپوزیت زمینه فلزی با اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید:
توزیع مناسب فاز تقویت کننده و بهبود خواص زمینه فلزی بوسیله ریزدانه کردن
دگرگونی فازی در فلز زمینه و ایجاد فازهای نانومتری
اسلاید 12 :
بهبود خواص نانوکامپوزیت زمینه فلزی
مثال:
تولید کامپوزیت Cu/CNT با این فرآیند، محصولی با چگالی کامل (Fully Density)، ریزساختار همگن و استحکام بالا را نتیجه داد. استحکام مکانیکی بالای این نانوکامپوزیت به علت مستحکم شدن زمینه ی فلزی (C.u) و بهبود چسبندگی ذرات تقویت کننده در حین فرآیند بوده است.
تغییرات سختی نانوکامپوزیت Cu/1 %vol CNT با افزایش تعداد پاس های فرآیند ECAP
اسلاید 13 :
بهبود خواص نانوکامپوزیت زمینه فلزی
مثال:
تولید نانوکامپوزیت Ni/Ni-oxide با استفاده از پودر اکسید شده نیکل تحت فرآیند HPT و تغییرات سختی نیکل، پودر نیکل و نانوکامپوزیت Ni/Ni-oxide با تغییرات مقدار کرنش اعمالی در حین فرآیند HPT.
اسلاید 14 :
بهبود خواص نانوکامپوزیت زمینه فلزی
تغییرات سختی و همچنین منحنی تنش-کرنش نانوکامپوزیت Al/Fulleren تولید شده به روش HPT در مقایسه با نمونه های HPT شده ی پودری و غیر پودری فلز زمینه
اسلاید 15 :
تغییر شکل شدید به منظور بهبود خواص
تغییر شکل شدید به منظور بهبود خواص نانوکامپوزیت های زمینه فلزی:
توزیع مناسب فاز تقویت کننده و بهبود خواص زمینه فلزی بوسیله ریزدانه کردن
دگرگونی فازی در فلز زمینه و ایجاد فازهای نانومتری
اسلاید 16 :
توزیع مناسب فاز تقویت کننده و بهبود خواص زمینه فلزی
تغییرات اندازه دانه (الف) و استحکام تسلیم (ب) نانوکامپوزیت تقویت شده با ذرات سرامیکی با افزایش تعداد پاس های نورد در فرآیند ARB
اسلاید 17 :
دگرگونی فازی در فلز زمینه و ایجاد فازهای نانومتری
تصاویر SEM از نانوکامپوزیت Ti60Cu14Ni12Sn4Nb10(الف) قبل از HPT، A: دندریت ها و B: فازهای یوتکتیکی، (ب) بعد از HPT
