23864

توسعه آلياژهاي آمورف – نانو كريستال پايه نقره به روش انجماد سريع

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژي

99/11/30

سيد محمدعلي بوترابي

مهندسي مواد

آلياژهاي آمورف با ويژگيهايي از جمله استحكام و سختي بالا، مقاومت به خوردگي عالي ،خواص مغناطيسي و الكتريكي خوب كاربرد گسترده‌اي در صنايع مختلف دارند. در اين پژوهش بررسي امكان توسعه آلياژهاي آمورف زمينه نقره به روش انجماد سريع، مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور ابتدا سيستمهاي آلياژي بر اساس اصول ترموديناميكي، سينتيكي و نمودارهاي فازي طراحي شدند. جهت ساخت آلياژ آمورف ابتدا سيستمهاي طراحي شده توسط كوره القائي ريختهگري و سپس از انجماد سريع به روش مذابريسي (Melt Spinning) جهت تشكيل فاز آمورف استفاده شد. آلياژهاي مذابريسي شده جهت تشخيص و تشكيل فاز آمورف توسط آناليز پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (EDS) مشخصهيابي شدند. بنابر تئوريهاي ترموديناميكي و نمودارهاي فازي در گام اول سه سيستم آلياژي بر پايه عناصر نقره، مس و سيليسيوم ريختهگري و مذابريسي شد. در گام دوم با اضافه كردن عنصر ژرمانيوم سه تركيب جديد جهت بهبود شرايط تشكيل فاز آمورف، ساخته شد. بر اساس نتايج در نمونههاي گام اول، سيستم Ag81.87Cu9.96Si8.25، به دليل تشكيل فاز آمورف و حداقل بودن پيكهاي كريستالي گزينه بهتري براي ادامه روند پژوهش بود. طبق الگوهاي پراش پرتو ايكس، در گام دوم با اضافه‌كردن مقادير 5، 10 و 15 درصد اتمي ژرمانيوم و كاهش مقادير نقره در سيستم مذكور، سيستم آلياژي Ag66.79 Cu9.96 Si8.25 Ge15 شرايط را به جهت تشكيل فاز آمورف بهبود داد. شواهد نشان داد كه هيچ‌ يك از نمونه‌هاي توليد شده نانوكريستال‌هاي پايه نقره را تشكيل نداده است.

1400/03/18

Development of Silver base Amourphous nano crystalline alloys

2/19/2022 12:00:00 AM

Amorphous alloys with properties such as high strength and hardness, excellent corrosion resistance, good magnetic and electrical properties are widely used in various industries. In this study, the possibility of developing amorphous silver alloys by fast solidification method was investigated. For this purpose, alloy systems were first designed based on the principles of thermodynamics, kinetics and diagram phasies. To make the amorphous alloy, the designed chemical compounds were first cast and then quickly frozen by the method of Melt Spinning. Spinned molten alloys for characterization and amorphous phase formation were characterized by X-ray diffraction (XRD) analysis, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray energy diffraction (EDS) spectroscopy. According to thermodynamic theories and diagram phasies, in the first step, three alloy systems based on silver, copper and silicon were cast and molten. In the second step, by adding the element Germanium, three new compounds were made to improve the amorphous phase formation conditions. Based on the results in the samples of the first step, the Ag81.87Cu9.96Si8.25 system was a better option to continue the research process due to the formation of amorphous phase and minimal crystalline peaks. According to X-ray diffraction patterns, in the second step, by adding 5, 10 and 15 atomic amounts of germanium and reducing the amount of silver in the system, the Ag66.79 Cu9.96 Si8.25 Ge15 alloy system improved the conditions for the formation of the amorphous phase.

آلياژهاي آمورف , انجماد سريع , مذاب ريسي

Amorphous alloys , Rapid solidification , Melt Spinning