ساخت نانوكامپوزيت ماتريس آلومينيم بااستفاده ازنانو ذرات سيليكا به روش اتصال نوردي تجمعي

در روش فوق و با استفاده از فرايند اتصال نوردي تجمعي مي توان نانو كامپوزيت هاي با زمينه فلزي آلومينيومي و فاز استحكام بخش نانو ذرات سخت و پايدار سراميكي Al2O3 توليد نمود. روش فوق به عنوان روشي منحصر به فرد در توليد اين گونه نانو كامپوزيت ها هيچ گونه محدوديتي در استفاده از نانو ذرات مختلف ندارد همچنين مي توان از زمينه هاي فلزي مختلف به صورت ورق با ابعاد متفاوت جهت توليد نانو كامپوزيت بهره جست. همچنين با روش فوق مي توان به نانو كامپوزيت هاي با استحكام بالا رسيد. حضور نانو ذرات و نيز كار سختي حاصل از نورد سرد باعث افزايش شديد استحكام مكانيكي اين ساختارهاي نانو كامپوزيتي مي گردد.

در روش فوق با استفاده از فرايند اتصال نوردي تجمعي مي توان نانو كامپوزيت هاي با زمينه فلزي آلومينيومي و فاز استحكام بخش نانو ذرات سخت و پايدار سراميكي توليد نمود. روش فوق به عنوان روشي منحصر به فرد در توليد اين گونه نانو كامپوزيت ها هيچ گونه محدوديتي در استفاده از نانو ذرات مختلف ندارد. همچنين مي توان از زمينه هاي فلزي مختلف به صورت ورق با ابعاد متفاوت جهت توليد نانو كامپوزيت بهره جست. همچنين با روش فوق مي توان به نانو كامپوزيت هاي با استحكلام بالا رسيد حضور نانو ذرات و نيز كار سختي حاصل از نورد سرد باعث افزايش شديد استحكام مكانيكي اين ساختارهاي نانو كامپوزيتي مي گردد.

در روش فوق و با استفاده از فرايند اتصال نوردي تجمعي مي توان نانو كامپوزيت هاي با زمينه فلزي آلومينيومي و فاز استحكام بخش نانو ذرات سخت و پايدار سراميكي ZrO2 توليد نمود. روش فوق به عنوان روشي منحصر به فرد در توليد اين گونه نانو كامپوزيت ها هيچ گونه محدوديتي در استفاده از نانو ذرات مختلف ندارد همچنين مي توان از زمينه هاي فلزي مختلف به صورت ورق با ابعاد متفاوت جهت توليد نانو كامپوزيت بهره جست. همچنين با روش فوق مي توان به نانو كامپوزيت هاي با استحكام بالا رسيد. حضور نانو ذرات و نيز كار سختي حاصل از نورد سرد باعث افزايش شديد استحكلام مكانيكي اين ساختارهاي نانو كامپوزيتي مي گردد.

قالب هاي پليمري فدا شونده جهت ساخت شبكه هاي ميكرو/نانويي فلزي و سراميكي در سال هاي اخير استفاده از شبكه هاي ميكرو/نانويي فلزي و سراميكي بطور گسترده در ساخت قطعات الكترونيكي و اپتوالكترونيكي مورد توجه قرا گرفته است. روش هاي متداول ساخت اين نوع شبكه ها، عملا در ايجاد نسبت هاي طول به قطر بالا، قطرهاي كم و نيز در ساخت شبكه ها با مشخصه هاي كنترل شده، ناكارامدند. الياف هاي پليمري الكتروريسي شده، مي توانند به عنوان قالب براي ساخت شبكه هاي مذكور مورد استفاده قرار گيرند. ساخت اين قالب ها با طراحي جمع كننده هاي رسانا-نيم رسانا و با كنترل مناسب زمان الكتروريسي قابل انجام است. در صورت انتخاب پليمر مناسب، اين قالب ها سازگار با محيط زيست بوده و جدايش آنها از شبكه ي فلز/سراميك از طريق حذف پليمر براحتي انجام مي گردد. با استفاده از قالب هاي مذكور امكان ساخت كنترل شده ي شبكه در گستره ي وسيعي از قطر، جهت گيري، تراكم و نيز دستيابي به نسبت هاي بالاي قطر /طول بصورت پايدار وجود دارد. با توجه به ارزاني فرآيند الكتروريسي، قالب هاي پليمري فداشونده به عنواني ابزاري مناسب جهت ساخت شبكه هاي ميكرو/نانويي فلزي و سراميكي به صورت ارزان، ايمن و سازگار با محيط زيست مي باشند.

تا كنون از روش‌ اتصال نورد تجمعي به همراه عمليات تابكاري كامل بين چرخه اي، تنها جهت توليد كامپوزيت‌هاي نانولايه‌اي حجيم از دو فلز واكنش ناپذير در حالت جامد، بهره‌گيري شده است. مشكل اصلي در اين مورد وقوع واكنش‌ شيميايي و تشكيل فازهاي ترد بين فلزي فصل مشتركي ناشي از فرآيند تابكاري كامل اجزاء كامپوزيت مي‌باشد كه عملا ادامه فرآيند تغيير‌شكل و توليد را متوقف مي‌كند. در پژوهش حاضر با ايجاد اصلاحاتي در روش اتصال نورد تجمعي و انجام فرآيند اتصال نوردي به شكل گرم و مهمتر از آن استفاده از فرآيند عمليات حرارتي واسطه‌اي در دمايي بهينه، با افزايش شكل‌پذيري كامپوزيت، تعداد سيكل‌هاي فرآيند توليد بطور قابل توجهي ارتقاء داد شده است. اين دما به گونه اي انتخاب شده است كه پايين‌تر از دماي تشكيل فازهاي ترد بين فلزي و بالاتر از دماي تبلور مجدد فلز با دماي ذوب كمتر است. از روش پيشنهاد شده مي‌توان جهت توليد كامپوزيت هاي نانولايه اي قابل استفاده در صنايع حمل و نقل (ترنهاي برقي) و ساير صنايع پيشرفته بهره جست.

اخيراً تأثير شكل و مورفولوژي نانوذرات بر خصوصيات عملكردي مواد بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در حقيقت با به كارگيري توام تكنولوژي نانو و علم مواد، سنتز نانوذرات اكسيد روي با مورفولوژي ويژه را مي توان توليد نمود كه خواص اين ماده را بهبود ميبخشد و كاربردهاي بيشتري از آن را ارائه مي نمايد. يكي از عمده مشكلات پيش رو جهت دستيابي به مورفولوژي هاي ويژه در علم مهندسي مواد، ملزم به استفاده از تكنولوژي فرايندي پيشرفته در دماهاي بسيار بالا و تابش امواج و يا استفاده از جوانه زا، پيش قالب/زمينه يا عامل ساز مي باشد. همچنين در روش هاي رايج عموما از مواد اوليه گران قيمت، كاتاليزور، عامل ساز و تثبيت كننده جهت كنترل فرايند رشد بلور استفاده مي شود. در اين اختراع سنتز نانوذرات اكسيد روي با مورفولوژي صليب/ميله هرم تتراگونالي توسط فرايند رسوب گذاري ساده و ارزان در دماي محيط ارائه شده است. اين اختراع با هدف توليد صنعتي اكسيد روي با مورفولوژي صليب/ميله هرم تتراگونالي به روش آسان و ارزان انجام شد، فلذا پيش ماده سولفات روي 7 آبه از مواد اوليه كودهاي صنايع كشاورزي و سديم هيدوكسيد از مواد توليد داخلي جهت سنتز مورد استفاده قرار گرفتند.