ساخت و مشخصه يابي كامپوزيت منيزيم/نانو سيليكا به روش اكستروژن تجمعي

Synthesis and characterization of Mg/(SiO2)np composite by accumulative extrusion method

نانوكامپوزيت هاي منيزيم با افزودن يك و دو درصد وزني نانوذرات سيليكاي آمورف با استفاده از روش اكستروژن تجمعي در دماي 300 درجه سانتي‌گراد با موفقيت ساخته شدند. براي اين منظور نانوذرات به ماتريس منيزيم بين پاس هاي مختلف اكستروژن اضافه شد. خواص مكانيكي نمونه‌هاي كامپوزيت با استفاده از آزمون‌هاي فشرده‌سازي و سختي ارزيابي شد. ريزساختار نمونه ها با استفاده از ميكروسكوپ نوري و بافت نمونه ها نيز با استفاده از آناليز پراش اشعه ايكس آناليز شد. علاوه براين، افزودن نانوذرات سيليكا آمورف به ماتريس منيزيم، خواص مكانيكي ازجمله استحكام تسليم و شكل‌پذيري را به ترتيب 92 و 45 درصد افزايش داد. همچنين نمونه نانوكامپوزيت Mg/2%SiO2 بيشترين سختي برينل را نشان داد. تعداد پاس‌هاي اكستروژن تأثير قابل‌توجهي بر توزيع نانوذرات در ماتريس داشت و هيچ تجمعي از نانوذرات مشاهده نشد. بافت نمونه‌هاي نانوكامپوزيت پس از افزودن نانوذرات تضعيف شد كه به نوبه خود منجر به افزايش شكل‌پذيري گرديد.

Magnesium nanocomposites were successfully made by adding one and two percent by weight of amorphous silica nanoparticles using accumulative extrusion method at 300°C. For this purpose, nanoparticles were added to the magnesium matrix between different extrusion passes. The mechanical properties of the composite samples were evaluated using compression and hardness tests. The microstructure of the samples was analyzed using an optical microscope and the texture of the samples was also analyzed using X-ray diffraction analysis. In addition, the addition of amorphous silica nanoparticles to the magnesium matrix increased the mechanical properties such as yield strength and ductility by 92% and 45%, respectively. Also, the Mg/2%SiO2 nanocomposite sample showed the highest Brinell hardness. The number of extrusion passes had a significant effect on the distribution of nanoparticles in the matrix, and no aggregation of nanoparticles was observed. The texture of the nanocomposite samples was weakened after the addition of nanoparticles, which in turn led to an increase in ductility.