ساخت قطعات بالک Al-TiB2 نانو ساختار با استفاده از آلیاژسازی مکانیکی و سینتر پلاسمایی جرقه ای

قطعات بالک کامپوزیت های Al-TiB2 نانو ساختار بصورت درجا و با استفاده از فرایند آلیاژسازی مکانیکی و سینتر پلاسمای جرقه ای با موفقیت ساخته شد و ساختار میکروسکوپی و پایداری حرارتی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. فرایند آلیاژ مکانیکی دو مرحله ای با هدف جلوگیری از تشکیل ترکیبات ناخواسته، جهت تولید پودر Al-TiB2 حاوی 20 درصد وزنی TiB2 به صورت درجا پیشنهاد شد. پودر کامپوزیت Al-TiB2 حاصل از آلیاژسازی مکانیکی، با استفاده از فرایند سینتر پلاسمایی جرقه ای متراکم شد. به منظور شناسایی فازهای موجود از پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. مرفولوژی و ریزساختار سطح مقطع ذرات پودر و نمونه های سینتر شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی و از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نیز جهت مطالعه دقیق ریزساختار و بررسی اندازه دانه ها استفاده شد. پودر و قطعات سینتر شده تحت آزمایش سختی سنجی قرار گرفت. یافته های آزمایشی نشان داد که فرایند دو مرحله ای آلیاژسازی مکانیکی منجر به تولید پودر نانو کامپوزیت Al-TiB2 با توزیع یکنواختی از ذرات فاز TiB2 با اندازه متوسط 90nm در زمینه آلومینیم گردید. پودر حاصل از پایداری فازی در دمای بالا برخوردار بوده و فاز ناخواسته ای در پودر و قطعات متراکم مشاهده نشد. اندازه ذرات TiB2 پس از سینترینگ نسبت به پودر آلیاژسازی مکانیکی شده رشد قابل ملاحظه ای نداشت. قطعات سینتر شده نانو کامپوزیت Al-20wt.%TiB2 دارای سختی 196 ویکرز می باشد که در مقایسه با سایر کامپوزیت های زمینه آلویمینیم که با روش های دیگر ساخته شده اند بیشتر است.

Keywords:

نانو کامپوزیت Al-TiB2 , آلیاژ سازی مکانیکی , سینتر پلاسمای جرقه ای