مشخصه يابي نانو كامپوزيت ريختگي A356-CNT توليد شده به روش هاي ريخته گري گردابي و نيمه جامد

Characterization of cast A356-CNT nano composites produced by stircasting and compocasting routes

تحقيقات نشان داده است كه تقويت كردن آلياژ هاي آلومينيم با نانو لوله هاي كربني (CNT) خواص فيزيكي و مكانيكي ويژه اي در اين آلياژها بوجود مي آورد. با اين وجود وارد كردن اين نانو لوله ها به مذاب فلزات آسان نيست. رشته هاي CNT تمايل زيادي براي آگلومره شدن داشته و خواص مفيد آنها در صوريتكه به صورت مستقيم وارد مذاب شوند حاصل نمي گردد. در اين تحقيق، كامپوزيت A356-CNT به دو روش ريخته گري گردابي و نيمه جامد توليد شدند. در هر دو روش، به منظور كاهش آگلومراسيون رشته هاي CNT، به جاي وارد كردن مستقيم اين رشته ها به درون مذاب، از ذرات آلومينيمي كه بر روي آنها رشته هاي CNT پوشش داده شده بود، استفاده گرديد. بدين منظور ابتدا توسط روش آبكاري الكترولس Ni-P، يك پوشش كامپوزيتي از Ni-P-CNT بر روي ميكرو ذرات آلومينيم داده شد و سپس اين ذارت به درون مذاب هايي از آلياژ A356 تزريق گشتند. دوغاب هاي حاصله در حاليكه توسط يك همزن مكانيكي بهم زده مي شدند سرد گشته و به ترتيب در سه دماي مختلف كه متناظر با حالت كاملا مذاب و حالتهاي با 15 و 30 دردص كسر جامد بود، ريخته گري شدند. متعاقبا نمونه هاي ريخته گري شده تحت بررسي هاي ريز ساختاري قرار گرفته و بعضي از خواص مكانيكي آنها مورد بري قرار گرفت.

A356 aluminum alloys reinforced with carbon nano-tubes (CNTs) were produced by stir casting and compocasting routes and their microstructural characteristics and hardness were examined. In order to alleviate the problems associated with poor wettability, agglomeration and gravity segregation of CNTs in the melt, CNTs were introduced into the melts by injection of CNT deposited aluminum particles instead of raw CNTs. Aluminum particles with mean diameters of less than 100 μm were first deposited by CNTs using Ni-P electroless plating technique and then injected into the melt agitated by a mechanical stirrer. The slurry was subsequently cast at temperatures corresponding to full liquid as well as 0.15 and 0.30 solid fractions. The results show that addition of CNTs to A356 matrix can significantly refine both full liquid and semi-solid cast microstructures. Hardness of the samples is also significantly increased by addition of CNTs and A356-CNT composite cast at 0.3 solid fraction produces the highest hardness.