ارزيابي خواص مكانيكي و الكتريكي نانوكامپوزيت‌هاي چندلايه آلومينيوم- مس- نانولوله كربني توليدشده با فرآيند نورد تجمعي پيوندي

در مقاله حاضر نانوكامپوزيت‌هاي چندلايه با استفاده از ورق‌هاي آلومينيوم مس (با دو ضخامت ۰/۱ و ۰/۳ميلي‌متر) و نانولوله‌هاي كربني از طريق فرآيند نورد تجمعي تهيه شدند. فرآيند نورد تجمعي براي توليد نمونه‌هاي نانوكامپوزيتي تا پنج سيكل ادامه يافت. سپس آزمون‌هاي بررسي ساختار، سختي، كشش و اندازه‌گيري هدايت الكتريكي به منظور ارزيابي خصوصيات نمونه‌ها انجام پذيرفت. گلويي‌شدن و شكست دو سازوكار مهم در ارتباط با نحوه توزيع فلز مس در زمينه آلومينيم حين نورد تشخيص داده شدند. همچنين افزايش تعداد پاس‌ها ضمن بهبود پيوند لايه‌ها موجب از هم‌پاشيدن خوشه‌هاي نانولوله‌هاي‌كربني و بهبود توزيع آنها در ساختار مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهند كه مقدار سختي آلومينيوم با افزايش ضخامت لايه مس براي كامپوزيت بدون نانولوله‌كربني و نانوكامپوزيت محتوي نانولوله‌كربني به ترتيب حدود ۳۰ و ۳۲% به ازاي اعمال پنج پاس، افزايش يافته است. بيشترين ميزان سختي، معادل ۱۴۷ويكرز، متعلق به نمونه حاوي نانولوله‌كربني و تهيه‌شده از ورق مس با ضخامت ۰/۳ميلي‌متر و پس از اعمال پنج پاس نورد است (۴۴۶% افزايش در مقايسه با آلومينيم). نتايج آزمون استحكام‌سنجي تاثير ضخامت لايه مسي و نانولوله‌هاي كربني را در افزايش استحكام تا پاس چهارم تاييد مي‌كند. بيشترين استحكام و تغيير طول تا شكست مربوط به نمونه نانوكامپوزيت چندلايه آلومينيم مس نانولوله‌كربني در پاس چهارم است. همچنين نتايج آزمون‌ها مشخص مي‌سازد كه افزودن مس و نانولوله‌هاي كربني به طور همزمان مي‌تواند موجب افزايش استحكام و هدايت الكتريكي كامپوزيت‌هاي مورد مطالعه شود.