توليد پودر نانوكريستالي آلومينيوم از ضايعات آلياژ آلومينيوم به روش بازيافت حالت جامد

مقدمه: هدف از اين پژوهش، بازيافت حالت جامد ضايعات آلياژ آلومينيوم سري 3000 و 5000 و توليد پودر نانوكريستالي آلومينيوم با روش آسياكاري مكانيكي بدون استفاده از عامل كنترل‌كننده فرآيند است. در اين راستا قوطي هاي آلومينيومي مستعمل نوشيدني كه از سه قسمت سر با آلياژ 5182، قسمت يكپارچه بدنه (نازك) و پايه (ضخيم تر) از آلياژ 3004 تشكيل‌شده‌اند، به‌عنوان مواد اوليه استفاده شدند.روش : قسمت سر و قسمت يكپارچه‌ي بدنه و پايه با توجه به آلياژهاي سازنده شان از هم مجزا شده اند و بدنه و پايه ي قسمت يكپارچه نيز عليرغم تركيب شيميايي يكسان بدليل  ضخامت متفاوتشان  از هم جداشدند تا بتوان با در نظر گرفتن دو متغير تركيب شيميايي و ضخامت، مكانيزمي براي خردايش شان تعيين كرد. هر سه قسمت به‌صورت جداگانه پس از عمليات رنگ زدايي توسط قيچي صنعتي به صورت چيپس هاي ريز با اندازه كمتر از 8 ميلي متر خرد  شدند. سپس با استفاده از دستگاه آسياي سياره اي تحت اتمسفر گاز آرگون، در حضور گلوله هايي از جنس فولاد بلبرينگي 52100، با نسبت وزني گلوله به پودر 10 به 1 ، در مدت زمان هاي مختلف آسياكاري تا 104 ساعت به ذرات پودري تبديل شدند. يافته ها: چيپس هاي قسمت سر قوطي سريع‌تر از چيپس هاي قسمت يكپارچه بدنه و پايه خردشده و پودر حاصل از آن نيز ريزتر است. با توجه به نتايج آزمون PSA، 90D پودر توليدشده قسمت سر قوطي كمتر از اندازه 150 ميكرومتر است؛ درحالي‌كه براي 90D پودرهاي توليدشده قسمت يكپارچه بدنه و پايه قوطي اين مقدار بيشتر از 150 ميكرومتر است كه از اين دستاورد مي توان در مقياس صنعتي براي جداسازي ذرات ريزتر آلياژ آلومينيوم 5000 از ذرات درشت تر آلياژ آلومينيوم 3000 به كمك الك با اندازه مش 150 ميكرومتر استفاده كرد.نتيجه گيري: با استفاده از داده هاي آزمون PSA، مدت زمان بهينه آسياكاري كه منجربه توليد ريزترين اندازه پودر مي شود براي سه قسمت سر، بدنه و پايه قوطي به ترتيب 72، 80 و 80 ساعت با 90D پودرهاي حاصله مساوي با 109، 258 و 391 ميكرومتر به دست آمد. همچنين سياليت پودرهاي قسمت سر، بدنه و پايه به ترتيب برابر با 57.8، 59.3 و 50g/s 61.1 و چگالي ظاهري نيز به ترتيب برابر با 1.38، 1.43 و cm3/g 1.46 به دست آمد.