11169

11169

ساخت و بررسي مقاومت الكتريكي كامپوزيت زمينه مسي تقويت شده با ذرات آلومينا ساخته شده به روش درجا

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - شناسايي و انتخاب مواد فلزي

بهمن ماه 1391

بهمن ماه 1391

دكتر مرتضي تميزي فر

چكيده: كامپوزيت هاي مس- آلومينا شامل ويژگي هاي هر دوفاز مس و آلومينا هستند، بدين معني كه هدايت الكتريكي و حرارتي بالا از فاز مس و استحكام زياد و پايداري شيميايي و حرارتي بالا از فاز آلومينا تامين مي شود. بيش از يك دهه است كه تحقيقات علمي جهت ساخت كامپوزيت مس-آلومينا در دنيا آغاز شده است. در اين تحقيق سعي شده است كه علاوه بر ارائه نتايج تحقيقات انجام شده، كامپوزيت مس- آلومينا باروش درجا ساخته شده و مورد بررسي قرار گيرد. از پودرهاي مس، آلومينيوم و اكسيد مس دو ظرفيتي جهت ساخت اين كامپوزيت استفاده شد. ابتدا پودرهاي مس و آلومينيوم با درصدهاي آلومينيوم اوليه 3،2 و 5 درصد وزني در زمان هاي 18،12،6 و24 ساعت تحت آسياكاري قرار گرفت. با اندازه گيري ميزان انحلال آلومينيوم در مس، برنز با 5 درصد وزني آلومينيوم اوليه و 24 ساعت آسياكاري به عنوان برنز بهينه انتخاب شد. سپس به پودر برنز بهينه مطابق موازنه واكنش اكسيداسيون و احيا، مقدار وزني اكسيد مس اضافه گرديد. مخلوط پودري حاصل بار ديگر در زمان هاي 18،12،6 و24 ساعت تحت آسياكاري ثانويه قرار گرفت و از نمونه هاي پودري 12 و 24 ساعت آسياكاري ثانويه نمونه بالك كامپوزيتي ساخته شد. ساخت نمونه هاي كامپوزيت توسط پرس هيدروليك با فشار 180 مگاپاسكال و عمليات تف جوشي انجام شد. عمليات تف جوشي در چهار دماي 900،850،800 و 950 درجه سانتيگراد وچهار زمان 60،30،15 و 90 دقيقه براي هريك از نمونه هاي 12 و 24 ساعت آسياكاري ثانويه انجام شد. پس از اندازه گيري خواصي مانند مقاومت الكتريكي و سختي مشخص شد كه به طور كلي با افزايش دما و زمان تف جوشي مقاومت الكتريكي نمونه ها كاهش و سختي نمونه ها افزايش يافت. از ميان 32 نمونه كامپوزيتي ساخته شده كامپوزيت با 5 درصد وزني آلومينيوم اوليه و 12 ساعت آسياكاري ثانويه كه در دماي 900 درجه سانتيگراد و به مدت 90 دقيقه تف جوشي شده است به عنوان بهترين كامپوزيت از نظر سختي و هدايت الكتريكي انتخاب گرديد. اين كامپوزيت داراي سختي 80 برينل و مقاومت ويژه الكتريكي .cmμΩ 3/3 (52% رسانايي الكتريكي مس خالص آنيل شده) است.