بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت زمینه آلیاژ Cu-۵Zn تقویت شده با نانولوله های کربنی

بعد از کشف نانولوله های کربنی مشاهدات نشان داد که نانولوله های کربنی دارای خواص چند منظوره بوده و به عنوان یک ماده تقویت کننده برای نانوکامپوزیت های فلزی می توان از آنها استفاده کرد. در این تحقیق، نانولوله های کربنی چند جداره به عنوان تقویت کننده نانوکامپوزیت با زمینه آلیاژ Cu-۵Zn استفاده شده است. نانولوله های کربنی در درصدهای ۱- ۲۵/۰ به نانوکامپوزیت اضافه شد. برای پراکندگی خوب نانولوله های کربنی در زمینه، از امواج آلتراسونیک استفاده شد. برای ساخت نمونه های نانوکامپوزیت از پرس و فرایند تف­جوشی استفاده شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ریزساختار مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر نانولوله های کربنی بر روی خواص مکانیکی مانند میکروسختی و استحکام کششی نانوکامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که با افزودن نانولوله های کربنی خواص مکانیکی بهبود می یابد. مکانیزم پیشنهادی برای افزایش استحکام در نانوکامپوزیت های تقویت شده با نانولوله های کربنی مکانیزم پل زنی می باشد. میکروسختی نانوکامپوزیت ها با افزایش نانولوله های کربنی تا ۷۵/۰ درصد، به صورت خطی افزایش یافته و میزان افزایش سختی نانوکامپوزیت با فاز تقویت کننده نانولوله کربنی، ۳۶ درصد بیشتر از آلیاژ پایه مس-روی به دست آمده است. استحکام کششی نانوکامپوزیت های مس با افزایش میزان تقویت کننده نانولوله های کربنی، MPa ۲۸۹ به دست آمده که در مقایسه با آلیاژ پایه مس-روی با استحکام MPa ۱۶۵ افزایش چشم گیری داشته است.

کلیدواژه ها:

نانولوله های کربنی ، مس ، متالورژی پودر ، خواص مکانیکی ، نانوکامپوزیت