11168

بررسي انواع نانوكامپوزيت‌هاي زمينه آلومينيوم و كاربرد آن در صنايع هوافضا

دكتر روح الله رحماني فرد

آلياژهاي آلومينيوم، منيزيم، تيتانيوم و برخي فولادها بيشترين كاربرد در صنايع هوافضا را دارند. به طور مثال در قسمت سازه ماهواره ها و پنل هاي ساندويچي از آلياژ آلومينيوم 2024، برخي قسمت ها از پيچ هاي فولادي و يا در قسمت مخزن سوخت ماهواره بر از آلياژ تيتانيوم Ti6A14V استفاده مي شود. براي كاربردهايي مانند هوافضا، استفاده از آلياژهاي تيتانيوم علي رغم خواص ويژه مانند دانسيته مناسب و نسبت استحكام به وزن بالا، به دليل وزن بالا و قيمت زياد كمتر مورد استفاده قرار مي گيرند. در آلياژهاي آلومينيوم نيز ضريب انبساط حرارتي بالا و مدول الاستيك كم باعث شده تا كامپوزيت هاي آن مورد توجه قرار گيرند. با توجه به خواص كامپوزيت هاي آلومينيوم، اين مواد در صنايع خودرو، هوافضا، كاربردهاي سازه اي و بسياري از صنايع دفاعي مورد استفاده قرار مي گيرد. كامپوزيت هاي آلومينيوم در سال هاي اخير به دليل خواص منحصر به فرد مانند نسبت بالاي استحكام به وزن، مقاومت به خوردگي عالي، خواص مكانيكي خوب، انعطاف پذيري، وزن كمتر نسبت به آلياژهاي مرسوم، بهبود خواص و هزينه توليد كم و طيف گسترده كاربرد آن به خصوص در صنايع ماهواره كه وزن سازه يك پارامتر بسيار مهم است مورد توجه قرار گرفته اند. سراميك هاي زيادي از جمله 〖,TiO〗_2, CNT ,〖SiO〗_2 〖Al〗_2 O_3 و... براي فاز تقويت كننده مورد بررسي قرار گرفته اند. از اين ميان SiC و 〖Al〗_2 O_3 و نانولوله هاي كربني بيشتر مورد استفاده واقع شده است. تبديل مواد به ابعاد نانومتر با توجه به نسبت سطح به حجم زياد آنها باعث ايجاد خواص منحصر به فرد در مواد مي شود. از اينرو استفاده از اين تقويت كننده ها در ابعاد نانو باعث مي شود تا افزودن مقادير كمي از آنها به زمينه، خواص مكانيكي مواد مانند استحكام و سختي انها را به طور چشمگيري افزايش دهد. به طور مثال افزودن 2 درصد وزني TiC به زمينه آلومينيومي6061 باعث افزايش سختي ويكرز از 364 مگاپاسكال در دماي 873 كلوين به 1186 مي شود كه نشان مي دهد سختي بيشتر از 3 برابر افزايش يافته است و يا افزودن 15 درصد وزني نانوسيم هاي SiC به زمينه آلومينيومي باعث افزايش استحكام تسليم از 52 مگا پاسكال به 137 مگا پاسكال شده است. همچنين با افزودن ذرات SiC به زمينه آلومينيوم 6061-T6 در سازه ماهواره توانسته اند وزن را تا 70% كاهش دهند. در اين مطالعه قصد داريم تا طيف نانوكامپوزيت هاي زمينه آلومينيومي و كاربرد آنها در صنايع هوافضا را مورد مطالعه قرار دهيم.

11/3/2021 12:00:00 AM

76166

1401/07/25

The study of the types of Aluminum Nanocomposites and its application in aerospace industry.

نانو كامپوزيت , ماهواره , هوافضا , آلومينيوم