پایان نامه عوامل موثر بر خواص مکانیکی کامپوزیت آلومینیومی تقویت شده با ذرات کاربید سیلیکون

پایان نامه ساخت ماده مرکب آلومینیوم و کاربید سیلیکون با ریخته گری در قالب فلزی

چکیده

مواد مرکب به خاطر داشتن وزن سبک، همچنین حجمی مساوی با حجم آلیاژهای دیگر و خواص مکانیکی منحصر به فردی که ارائه می کنند در دهه های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. از این مواد بیشتر در سازه های فضای و صنایع هوایی استفاده می شود. مواد مرکب از دو جزء اصلی تشکیل شده اند: 1- فلز پایه 2- عامل تقویت کننده

به صورت کلی از فلزات با وزن کم به عنوان فلز پایه و همچنین از مواد سرامیکی به عنوان تقویت کننده استفاده می شود از مهمترین و معروفترین مواد مرکب می توان به ماده مرکب با زمینه آلومینیومی و تقویت کننده ذره ای کاربید سیلیکون اشاره کرد آلومینیوم و کاربید سیلیکون به علت نزدیک بودن دانسیت هایشان به یکدیگر می توانند خصوصیات عالی مکانیکی را در وزن کم به وجود بیاورند در این تحقیق نحوه ساخت این ماده مرکب از روش ریخته گری در قالب فلزی مورد بررسی قرار می گیرد و تأثیر دو فاکتور مختلف، یک درصد وزنی تقویت کننده و دیگری سرعت هم زدن مخلوط مذاب بر روی خواص مکانیکی از جمله سختی و استحکام مورد بحث و بررسی قرار می گیرد نتایج حاصل شده به ما نشان می دهد که با اضافه کردن مواد سرامیکی به فلز پایه تغییرات ای در رفتار مکانیکی فلز پایه ایجاد می شود که در این پایان نامه به تفصیل به بررسی این رفتار می پردازیم.

انواع کامپوزیت های ذره ای از لحاظ جنس زمینه و تقویت کننده

چرخ های سایشی و برشی شامل آلومینا سیلیکن کاربید (SiC) و برنیتراید (BN) مکعبی، از نوع کامپوزیت های ساینده هستند. برای فراهم کردن تافنس مورد نیاز باید ذرات ساینده را به وسیله شیشه ای یا پلیمری به یکدیگر پیوند داد. الماس های ساینده نیز نوعا توسط زمینه فلزی اتصال داده می شوند. موادی که برای اتصالات الکتریکی، کلیدها (سویچ ها)، تقویت کننده ها و انتقال دهنده ها به کار می روند، باید ترکیب خوبی از مقاومت سایشی و هدایت الکتریکی داشته باشند. در غیر این صورت در نتیجه فرسایش و تضعیف اتصال، قوسی الکتریکی ایجاد می شود. نقره تقویت شده با تنگستن، یک کامپوزیت با چنین خاصیتی است. با استفاده از پودر متراکم شده تنگستن با فرآیند متالورژی پودر می توان توده متخلخلی از تنگستن تولید کرد، به گونه ای که حفره ها با یکدیگر در اتصال باشند. سپس نقره مذاب را در خلاء به داخل حفره های موجود در توده تنگستن نفوذ می دهند، به طوری که تمامی حفره ها پر شوند، اکنون هر دو عنصر نقره و تنگستن در موقعت پیوسته ای هستند. بنابراین نقره خالص به طور موثر جریان الکتریسیته را هدایت می کند، در حالی که تنگستن سخت مقاومت سایشی را افزایش می دهد ...

کامپوزیت های تقویت شده با الیاف (فایبرها)

اغلب کامپوزیت های تقویت شده با الیاف استحکام، مقاومت به خستگی، سفتی و استحکام ویژه (نسبت استحکام به وزن) با درآمیختن الیاف قوی، سفت اما ترد به زمینه نرم و انعطاف پذیرتر، بهبود می یابند. در این نوع کامپوزیت ها ماده زمینه تنش اعمالی را به الیاف منتقل می کند. استحکام کامپوزیت می تواند هم در دمای معمولی محیط و هم در دماهای بالا در حد بالایی باشد.

انواع مختلفی از این نوع کامپوزیت ها، ماننده ماده پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه به عنوان فایبر گلاس در ساخت وسایل نقلیه زمینی، دریایی، هوایی و هوا - فضا به کار گرفته می شود. الیاف می تواند از جنس کربن (C)، بر (B)، پلیمر، سرامیک ها، فلزات و ترکیبات بین فلزی باشد.