تاثير دماي آنيل بر سنتز كاربيد الومينيوم به روش آلياژسازي مكانيكي

Effect of annealing temperature on synthesis of aluminum carbide with mechanical alloying process

آلومينيوم و آلياژ هاي آن به دليل دارا بودن وزن سبك و قابليت شكل پذيري بالا كاربرد وسيعي در صنايع مختلف از جمله صنايع هوا فضا، خودروسازي، الكترونيك و غيره دارد. اما از آنجايي كه در برخي از كاربردهاي مهندسي از استحكام مناسبي برخوردار نيستند لذا در سالهاي اخير، تحقيقات زيادي جهت توليد كامپوزيت هاي زمينه آلومينيوم از طريق فرايندهاي مختلف صورت گرفته است. يكي از روش هاي افزايش استحكام در كامپوزيت هاي فوق پخش نمودن ذرات ريز مقاوم به دماي بالا در زمينه مي باشد به گونه اي كه ذرات به صورت يكنواخت در ساختار فلز پايه آلومينوم پراكنده گردند. در اين تحقيق پارامترهاي موثر بر سنتز كاربيد آلومينيوم به روش آلياژسازي مكانيكي مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور پودر آلومينيوم خالص و گرافيت با نسبت استوكيومتري داخل دستگاه آسياب سياره اي شارژ و با نسبت مواد به گلوله 1:20 در زمان هاي گوناگون مورد فعال سازي قرار گرفت. فازهاي تشكيل شده و اندازه ذرات توسط آناليز پراش پرتوي ايكس و ميكروسكوپ الكتروني روبشي شناسايي و زمان بهينه آسياب كاري تعيين گرديد. نتايج نشان مي دهد كه بدون انجام عمليات حرارتي هيچ گونه واكنشي بين پودر آلومينيوم و كربن در حين آلياژسازي مكانيكي رخ نداده و آلياژسازي مكانيكي عامل ايجاد ساختار آمورف مي باشد. بعد از عمليات آلياژ سازي به مدت 30 ساعت اندازه ذرات به شدت كاهش يافته و تغيير فرم بالاي ذرات آلومينيوم، كه ضمن فرايند آلياژ سازي مكانيكي حاصل مي شود، منجر به افزايش انرژي داخلي ذرات گرديده و نهايتا تشكيل شدن Al4C3 در زمينه آلومينيوم را به همراه دارد.

Guidelines Aluminum and its alloys due to the ease of formability and lightweight have a wide application in variety of industries including aerospace, automotive, electronics and so on. But because do not have enough strength in some engineering applications, many research has been on the production of aluminum composites by mechanical alloying process in recent years. In this study the effect of annealing temperature on the synthesis of aluminum carbide product whit mechanical alloying process has been studied. Phase formation and particle size identified by scanning electron microscopy and X-ray diffraction analysis and determine the optimal grinding. The experimental results show that no chemical interaction occurred between Al powders and carbon black during mechanical alloying processing and mechanical alloying causing high deformation of powders, which results in the formation of amorphous structure. after the mechanical alloying for 30 hours, and the annealing temperature in 550 ºC resulted in higher deformation of Al particles and caused a high internal energy, This energy facilitated the formation of the Al4C3 phase during sintering.