تغییرات ریزساختاری در کامپوزیتهای زمینه Al با ذرات تقویت کننده TiO2 حاصل از آلیاژسازی مکانیکی

درکامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده با ذرات و فازهای سرامیکی در ابعاد نا نومتری علاوه بر برخورداری ازخواصی مناسب مانند سبکی، مقاومت سایشی و استحکام بالا به علت ریز شدن ساختارها تا حد نانومتر و کاهش شدید فاصله نفود اتمی، ضمن توزیع یکنواخت تر اجزاء کامپوزیت، این امکان نیز بوجود می آید که طیفی از ترکیبات مختلف بین فلزی تشکیل شود که این خود عاملی مثبت در تنظیم و بهبود خواص نهایی نانوکامپوزیت است. مخلوطی از پودرهای Al میکرومتری و TiO2 نانومتری تحت عملیات آلیاژسازی مکانیکی (MA) توسط دو نوع مختلف آسیاب پرانرژی سیاره ای و SPEX قرار گرفتند و محصولات حاصل از آسیاب در زما نهای مختلف توسط XRD,SEM و آنالیز حرارتی بررسی شدند. در محصول آسیاب سیاره ای برای زمان های کمتر از 10 ساعت اغلب پیکها در الگوی XRD را می توان به مواد اولیه نسبت داد. با افزایش زمان آسیاب تا 15 ساعت پیک های TiO2 به تدریج حذف شده و تنها پیکهای Al باقی می مانند و پس از 20 ساعت ترکیب بین فلزی AlTi شروع به تشکیل می نماید. با گذشت 30 ساعت پیک های مواد اولیه بطور کامل حذف شده و فقط پیک های AlTi قابل تشخیص هستند. تخمین اندازه دان ههای Al با زمان آسیاب به روش ویلیامسون-هال (Williamson-Hall) نشان دهنده کاهش اندازه دانه ها از 180 نانومتر به 37 نانومتر طی افزایش زمان از 3 به 20 ساعت است. مقایسه دو آسیاب مورد استفاده در این پژوهش، زمان رسیدن به نتایج مورد نظر در آسیاب SPEX در تمام موارد کوتاه تر از آسیاب سیاره ای بود. با جایگزینی آسیاب سیاره ای با SPEX زمان شروع تشکیل ترکیبات بین فلزی AlTi از 20 ساعت به 5 ساعت کاهش یافت.

Keywords:

نانوکامپوزیت , آسیاب مکانیکی , آلومینیوم , نانو پودر اکسید تیتانیوم