ارزیابی خواص مکانیکی و الکتریکی نانوکامپوزیت های چندلایه آلومینیوم- مس- نانولوله کربنی تولیدشده با فرآیند نورد تجمعی پیوندی

در مقاله حاضر نانوکامپوزیت های چندلایه با استفاده از ورق های آلومینیوم- مس (با دو ضخامت ۰/۱ و ۰/۳میلی متر) و نانولوله های کربنی از طریق فرآیند نورد تجمعی تهیه شدند. فرآیند نورد تجمعی برای تولید نمونه های نانوکامپوزیتی تا پنج سیکل ادامه یافت. سپس آزمون های بررسی ساختار، سختی، کشش و اندازه گیری هدایت الکتریکی به منظور ارزیابی خصوصیات نمونه ها انجام پذیرفت. گلویی شدن و شکست دو سازوکار مهم در ارتباط با نحوه توزیع فلز مس در زمینه آلومینیم حین نورد تشخیص داده شدند. همچنین افزایش تعداد پاس ها ضمن بهبود پیوند لایه ها موجب از هم پاشیدن خوشه های نانولوله های کربنی و بهبود توزیع آنها در ساختار می شود. نتایج نشان می دهند که مقدار سختی آلومینیوم با افزایش ضخامت لایه مس برای کامپوزیت بدون نانولوله کربنی و نانوکامپوزیت محتوی نانولوله کربنی به ترتیب حدود ۳۰ و ۳۲% به ازای اعمال پنج پاس، افزایش یافته است. بیشترین میزان سختی، معادل ۱۴۷ویکرز، متعلق به نمونه حاوی نانولوله کربنی و تهیه شده از ورق مس با ضخامت ۰/۳میلی متر و پس از اعمال پنج پاس نورد است (۴۴۶% افزایش در مقایسه با آلومینیم). نتایج آزمون استحکام سنجی تاثیر ضخامت لایه مسی و نانولوله های کربنی را در افزایش استحکام تا پاس چهارم تایید می کند. بیشترین استحکام و تغییر طول تا شکست مربوط به نمونه نانوکامپوزیت چندلایه آلومینیم- مس- نانولوله کربنی در پاس چهارم است. همچنین نتایج آزمون ها مشخص می سازد که افزودن مس و نانولوله های کربنی به طور همزمان می تواند موجب افزایش استحکام و هدایت الکتریکی کامپوزیت های مورد مطالعه شود.

کلیدواژه ها:

Accumulative Roll Bonding ، Nanocomposite ، Aluminum ، Carbon Nanotubes ، Mechanical Properties ، Electrical Conductivity ، نورد تجمعی پیوندی ، نانوکامپوزیت ، آلومینیوم ، نانولوله های کربنی ، خواص مکانیکی ، هدایت الکتریکی