بررسي تاثير اندازه ذرات پودر مصرفي بر خواص نانو كامپوزيت درجاي Al- ZN/Al2O3 توليد شده توسط فرآيند اصطكاكي اغتشاشي

در این پژوهش نانوكامپوزیت آلومینیم 1100 حاوی نانو ذرات تقویت كننده آلومینا به كمك فرآیند اصطكاكی اغتشاشی و با استفاده از پودر اكسید روی به صورت درجا تولید شد. به منظور بررسی تاثیر اندازه ذرات پودر بر خواص نانو كامپوزیت از پودر اكسید روی در مقیاس نانو و میكرون و فرآیند اصطكاكی اغتشاشی با استفاده از ابزار با قطر شانه 20 میلیمتر در سرعت پیشروی 63 میلی متر بر دقیقه و سرعت چرخشی 800,1000,1250 دور بر دقیقه انجام شد. جهت بررسی ریزساختار از میكروسكوپ نوری و جهت بررسی توزیع ذرات تقویت كننده از میكروسكوپ الكترونی روبشی استفاده شد. همچنین به منظور تعیین فازهای حاصل و تعیین تغییرات بافت در نمونه تولید شده از آنالیز پراش پرتوی ایكس استفاده شد. بررسی ماكروسكوپی نشان داد نانو كامپوزیت تولید شده فاقد هرگونه عیوب نظیر حفره و تخلخل بود. نتایجریزساختاری نشان داد با افزایش اندازه ذرات پودر اكسید روی متوسط اندازه دانه ها به دلیل كاهش ذرات تقویت كننده افزایش یافته است. تصویر میكروسكوپ الكترونی روبشی كاهش میزان ذرات تقویت كننده باافزایش اندازه ذرات پودر اكسید روی به میكرون را نشان داد. نتایج حاصل از آنالیز پراش پرتوی ایكس نشان داد واكنش پذیری ذرات پودر اكسید روی با افزایش اندازه ذرات آن به میكرون كاهش یافته است. همچنین تغییرات بافت در جهت 220 به موازات جهت انجام فرآیند اصطكاكی اصطكاكی و با استفاده از پودر اكسید روی میكرونی افزایش بیشتری یافته است.

In this research, 1100 aluminum nanocomposite contain alumina reinforcing nonoparticles by friction stir processing and using zinc oxide powder was in situ produced simultaneously. Due to the effect of powder particles size on zinc oxide nanocomposite powder properties in nano and micro scales, friction stir processing was conducted by using a tool with shoulder diameter of 20mm, traveling speed of 63 mm/min and rotating speed of 800, 1000 and 1250. To study of microstructure a optical microscopy and due to investigation of reinforcing particles distribution a scanning electron microscopy was used. Also to determining the created phases and phase changes, x-ray diffraction analysis was used. Macroscopic investigations show that, produced nanocomposite donʹt have any defects such as voids and porosity. Microstructural results showed that as increasing zinc oxide powder particles size, the grain size average was increased due to decreasing reinforcing particles. Scanning electron microscopy image show that reinforcing particles was decreased as increasing zinc oxide powder particles size in micron scale. The x-ray diffraction results show that reactivity of zinc oxide powder particles was decreased as increasing particles size. Also tissue changes has more increased in direction (220) and parallel to friction stir processing direction by using microns scale zinc oxide powder