افزايش مقاومت به سايش زير لايۀ مسي پوشش‌داده‌ شده با نانو كامپوزيت مس‌ آلومينا به‌ روش احتراق محلولي

The Increase in the Wear Resistance of Copper Substrate Coated by Cu-Al2O3 Nanocomposite Through Solution Combustion Method

يكي از روش‌هاي نوين براي سنتز سريع و كم‌هزينۀ نانومواد، سنتز احتراقي در محلول است. در كار ارائه‌شده از نيترات‌هاي‌‌ مس و آلومينيم با نقش اكسيدكنندگي و از اوره به‌ عنوان سوخت و از گرافيت نيز براي مادۀ كمكي استفاده شد. آزمايش‌ها در 5درصد وزني مختلف فاز آلومينا (5، 15، 25، 35 و 45) با نسبت سوخت به اكسيد كننده 1/25 انجام شد و نمودارهاي دما برحسب زمان در حين انجام سنتز رسم شد و ميزان مقاومت به سايش نمونه‌ها مطالعه شد. نتايج نشان داد در نسبت 25درصد وزني فاز آلومينا ميزان مقاومت به سايش زيرلايۀ مسي پوشش‌داده‌شده تا حدود 4برابر افزايش يافت. همچنين ميكروساختار و فازهاي تشكيل‌شده اين پوشش با ميكروسكوپ‌هاي SEM مجهز به EDS،TEM و آناليز XRD بررسي شد كه نتايج توليد پوشش نانوكامپوزيتي مس‌آلومينا را در يك مرحله در اتمسفر هوا تأييد كرد.

Solution Combustion is a new and low costs method in order to synthesis nanomaterials. In the presented investigation, Copper and Aluminum nitrates, Urea and Graphite are used as oxidizer, fuel and auxiliary materials, respectively. All experiments categorized in five groups in terms of percentage of alumina (5, 15, 25, 35 and 45 wt. %) and fuel to oxidizer ratio of 1.25. Time- Temperature diagrams are plotted during reaction and wear tests carried out for all samples. Results showed, sample with 25 wt. % alumina can increase the wear resistance 4 times than non-coated copper substrate. Also, the coating microstructure were investigated by SEM equipped by EDS, TEM and XRD. The results proved synthesis of nanocomposite copper-alumina coating just in one-step.