بهینه سازی روش متالورژی پودر در تولید کامپوزیت رشته ای آلومینیم بازالت

کامپوزیت های زمینه فلزی رشته ای، به دلیل اینکه فاز تقویت کننده در آنها به طور پیوسته در فاز زمینه قرار می گیرد، دارای خواص و ویژگی های منحصر به فردی هستند. این دسته از کامپوزیت ها در مقایسه با کامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده ذره ای، دارای استحکام و سفتی ویژه بالاتری بوده و نیز رفتار آنیزوتروپیک از خود نشان می دهند. از الیاف بازالت معمولاً به عنوان یک فاز تقویت کننده پیوسته که دارای خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوبی بوده و در مقایسه با سایر الیاف (گرافیت، آلومینا، SiC و ...) دارای قیمت مناسبی است، در ساخت کامپوزیت های زمینه پلیمری استفاده می شود. از این الیاف تنها در یک تحقیق جهت تولید کامپوزیت های زمینه فلزی استفاده شده است، که به دلیل استفاده از روش ذوبی در فراوری کامپوزیت مذکور، الیاف بازالت صدمه دیده و استحکام کامپوزیت به شدت افت کرده است. به دلیل پائین تر بودن دمای فرایندهای حالت جامد نسبت به روش های ذوبی، در این تحقیق روش متالورژی پودر جهت تولید کامپوزیت آلومینیم-بازالت بهینه سازی شده است. برای توزیع یکنواخت ذرات پودر آلومینیم در میان الیاف بازالت، نیاز به یک ماده واسطه پلیمری (چسب) می باشد. بر این اساس سه نوع چسب پلیمری انتخاب شده و مشخصات آنها از قبیل قابلیت رقیق شوندگی، میزان آلودگی، خاکستر باقیمانده و دمای سوختن آنها مورد بررسی قرار گرفت. نهایتاً پلیمر پلی متیل متاکریلات به همراه حلَال تولوئن به عنوان چسب مناسب این فرایند انتخاب شد. جهت فراوری این کامپوزیت روش لایه گذاری پیوسته مورد بررسی قرار گرفته و بهینه سازی شد. به کمک روش لایه گذاری پیوسته پیش شکل هایی با توزیع مناسب الیاف در زمینه تهیه شد. پیش شکل ها در شرایط بهینه از نظر دما، زمان و فشار تحت پرس گرم قرار گرفته و در نهایت کامپوزیت آلومینیم-بازالت فراوری شد. بررسی های انجام شده توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی مبین توزیع نسبتاً مناسب الیاف در زمینه می باشد

کلیدواژه ها:

کامپوزیت آلومینیم-بازالت ، چسب پلی متیل متاکریلات ، لایه گذاری پیوسته ، متالورژی پودر دوغابی