شماره ركورد
20187
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
۲۰۱۸۷
پديد آورنده
اميد عباس زاده
عنوان
بررسي قابليت ترشوندگي صفحات آلومينايي توسط آلومينيم مذاب
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شناسائي و انتخاب مواد فلزي
سال تحصيل
۱۳۹۷
تاريخ دفاع
۱۳۹۷/۱۱/۳۰
استاد راهنما
دكتر سيد محمدعلي بوترابي - دكتر حسن ثقفيان لاريجاني
دانشكده
مواد و متالوژي
چكيده
سراميك ها به دليل ويژگيهاي منحصر به فرد و متمايز با فلزات، از قبيل مقاومت به خوردگي و سايش عالي، هدايت حرارتي و الكتريكي كم، مهندسين مواد را به استفاده هم زمان از سراميك و فلز در كنار يكديگر ترغيب ميكنند. هرچند در اين زمينه پيشرفتهاي زيادي حاصل شده است، ولي هنوز مشكلات زيادي در راستاي اتصال سراميك به فلز وجود دارد. از ميان مشكلات موجود، مي توان به مواردي همچون ماهيت پيوند اتمي، تفاوت نقطه ذوب و همچنين قابليت ترشوندگي سراميك ها توسط مذاب فلزات اشاره نمود. هدف در اين پژوهش، بررسي قابليت ترشوندگي آلومينا توسط مذاب آلومينيم است. براي اندازه گيري زاويه تماس و ميزان ترشوندگي از روش قطره ساكن استفاده شده است. به همين منظور از كوره تيوبي مجهز به گاز خنثي با خلوص 999/99، دوربين با تعداد پيكسلmp 16، فاصله كانوني mm 26 و ديافراگم f:1.7 براي ثبت شكل قطره در دماهاي 750 الي 1000 درجه سانتي گراد و دستگاهXRD و ميكروسكوپ الكتروني روبشي براي بررسي فصل مشترك آلومينا و مذاب آلومينيم استفاده شد. يكي از روش هاي به كار رفته در پروژه حاضر، پوشش دهي سطح سراميك به روش غيرالكتريكي با عناصر نيكل و مس است. واكنش پوشش نيكل با آلومينيم منجر به تشكيل فاز NiAl در فصل مشترك آلومينيم و آلومينا شد. تشكيل اين فاز به شدت گرماده است، و با توجه به افزايش موضعي دما در فصل مشترك، قابليت ترشدن آلومينا را افزايش داد. با اعمال پوشش نيكل، زاويه تماس در دماي C˚1000 از ˚110 به ˚85 كاهش يافت. پوشش مس نيز با آلومينيم واكنش داد و فازهاي CuAl و CuAl در فصل مشترك تشكيل شد. تشكيل فاز CuAl2 نيز گرماده است. در نتيجه با اعمال پوشش مس، زاويه تماس در دماي C˚1000 از ˚110 به ˚105 رسيد. همچنين افزودن عنصر آلياژي منيزيم به اندازه 10 درصد وزني به آلومينيم، با توجه به واكنش منيزيم و آلومينا و تشكيل فاز اسپينل MgAl در فصل مشترك آلومينا و آلومينيم، زاويه تماس در دماي C˚1000 به ˚87 كاهش يافت.
واژههاي كليدي: آلومينا- مذاب آلومينيم- ترشوندگي- مس- نيكل- فصل مشترك- قطره- منيزيم
تاريخ ورود اطلاعات
1397/12/19
عنوان به انگليسي
Wettability Investigation of Alumina by Molten aluminum
تاريخ بهره برداري
3/11/2019 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
اميد عباسزاده
چكيده به لاتين
Ceramics, due to their unique and distinctive properties such as corrosion resistance, excellent abrasion resistance, low thermal and electrical conductivity, encourage engineers to use both ceramic and metal together. There have been many advances in this subject, but there are many problems with this process. Some of these problems are the nature of the atomic bond, the difference between the melting point and the wettability. The main focus of this study is to improve the alumina wettability by molten Aluminum. Sessile drop Method has been used to measure contact angle and wettability. For this purpose, tube furnace, high-purity gas, and a high-quality camera are used to record the shape of the droplet at different temperatures. X-ray diffraction and Scanning Electron microscope (SEM) used to investigate Alumina and aluminum interface. Various methods can be used to improve wettability. One of the methods used in the present project is to metalize the ceramic surface with Ni and copper by the electroless plating method. The heat of formation of the NiAl3 phase at the interface between Aluminum and Ni-coated alumina is exothermic. and it increases the temperature at the interface. So, Formation of this reaction products improves wettability and contact angle decreased to 85˚ from 110˚. Also, the heat of formation of the CuAl2 phase at the interface between Aluminum and Cu-coated alumina is exothermic, and contact angle decreased to 105˚. The addition of Mg to aluminum due to the formation of the MgAl2O4 at the interface between alumina and aluminum improves wettability and Contact angle reached to 87˚. Intermetallic phases can wet ceramic surfaces better than metals due to the establishment of chemical bonds at the interface.
Keywords: corrosion resistance, atomic bond, wettability, spinel, sessile drop method