لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه105
بخشی از فهرست مطالب
چکیده 1 مقدمه 3 فصل دوم : مروری بر منابع 5
2-1کلیات
2-2روش های تولید مواد تابعی 6
1-2-2 متالورژی پودر 6
1-1-2-2 لایه گذاری لایه های مخلوط پودر با تغییر پله ای مخلوط 7 الف) فشرده سازی در قالب لایه ها (انباشتن پودر) 7
ب) لایه گذاری خشک پیوستۀ لایه ها 7
ج) لایه گذاری ورقه ای 7
د) اسپری پودر مرطوب 8
ه) فرو بردن در دوغاب و ریخته گری دوغابی 8
و) روش های دیگر 9
2 -1-2-2 لایه گذاری پودر با تغییرات پیوسته در مخلوط 9
الف) تشکیل پودر از طریق گریز از مرکزو مخلوط کردن خشک-توسط پروانه 9
ب ) ته نشینی توسط جاذبه 10
ج ) رانش توسط نیروی گریز از مرکز 11
د ) تلقیح توسط فشار 11
ه ) روش ریخته گری دوغابی در میدان مغناطیسی شیب دار 13
2-2-2 فرآیندهای ذوبی 16
1-2-2-2 ریخته گری گریز از مرکز 16
2-2-2-2 پرکردن کنترل شدۀ قالب 20
3-2-2-2 روش جدایش الکترومغناطیسی 21
2-3 خواص مواد تابعی 24
1-2-3 تغییرات ریزساختار 25
2-2-3 تغییرات سختی 34
فصل سوم : روش انجام آزمایش 44
3-1 مواد اولیه 45
3-2 نحوه آماده سازی چسب 45
3-3 تولید مواد تابعی 46
3-4 اندازه گیری چگالی 48
3-5 تهیه نمونه های متالوگرافی 49
3-6 سختی سنجی 49
فصل چهارم : نتایج و بحث 50
4-1 تاثیر زمان دوران 51
1-4-1 توزیع ذرات 51
2-4-1 چگالی و تخلخل 58
3-4-1 پروفیل های سختی 60
4-2 تاثیر غلظت چسب 62
1-4-2 توزیع ذرات 62
2-4-2 چگالی و تخلخل 66
3-4-2 پروفیل سختی 67
4-3 تاثیردرصدحجمی آلومینا در سوسپانسیون اولیه 68
1-4-3 توزیع ذرات 68
2-4-3 چگالی و تخلخل 72
3-4-3 پروفیل های سختی 72
4-4 تاثیر اندازه ذرات آلومینا و آلومینیوم 74
1-4-4 توزیع ذرات 74
2-4-4 چگالی و تخلخل 78
3-4-4 پروفیل های سختی 79
فصل پنجم : نتیجه گیری 80
پیشنهادات 82
منابع و مآخذ:
فهرست منابع فارسی 104
فهرست منابع لاتین 105
چکیده انگلیسی 107
صفحه عنوان انگلیسی 109
اصالت نامه 110
فهرست جدول ها
فصل سوم
جدول3-1- درصد وزنی خاکستر باقی مانده ناشی از حرارت دادن 3 نوع چسب 42
جدول3-2- آنالیز ترکیبی پودر آلومینیوم 6061 46
جدول3-3- آنالیز ترکیبی پودر آلومینا 46
فصل چهارم
جدول 4-1- دانسیته و درصد تخلخل نمونه های تابعی دوران داده شده
در زمان های مختلف، قبل و بعد از سینترینگ 62
جدول4-2- :دانسیته و درصد تخلخل نمونه های تابعی که با استفاده از
چسب هایی با غلظت متفاوت تهیه شده اند ، قبل و بعد از سینترینگ 69
جدول 4-3- چگالی و درصد تخلخل نمونه های تابعی که با استفاده از
سوسپانسیون هایی با درصدهای مختلف آلومینا تهیه شده اند 75
جدول 4-4- چگالی و درصد تخلخل نمونه های تابعی با استفاده از
ذرات آلومینیوم و آلومینا با اندازه های مختلف، قبل و بعد از سینترینگ
فهرست شکل ها
فصل دوم
شکل2-1- طرح دستگاه پالایش 12
شکل2-2- شیب تخلخل در نمونۀ تفجوشی شدۀ سرامیکی
تولید شده بوسیلۀ تلقیح توسط فشار 12
شکل2-3- نحوۀ اماده سازی نمونه در روش ریخته گری دوغابی
در میدان مغناطیسی شیب دار 15
شکل2-4 - تصویری از نمونۀتولید شده از روش ریخته گری گریز از مرکز 17
شکل2-5- میزان سرعت نسبی بین ذرات ریز با چگالی زیاد و ذرات درشت با چگالی کم 19
شکل2-6- فرایند ریخته گری گرانشی چندآلیاژی 21
شکل2-7- اصل علمی جدایش الکترومغناطیسی 22
شکل2-8- قاعدۀ علمی فرایند تولید مادۀ تابعی درجا با استفاده
از روش جدایش الکترومغناطیسی 23
شکل2-9- طرح کلی تجهیزات استفاده شده در فرایند تولید مواد تابعی با استفاده
از روش جدایش الکترومغناطیسی 24
شکل2-10- تصویری از الکترونهای برگشتی SEM در موقعیت های مختلف در
FGM که در 1600 به مدت ا ساعت 25
شکل2-11- سطح مقطع نمونۀ تفجوشی شدۀ wt.%Ni 5- ZrO2 26
شکل2-12- ریزساختار تابعی مادۀ تابعی Al-40 Si تولید شده توسط
لیزر با توان W 3000 و سرعت باریکۀ 7/26 27
شکل2-13- نتایج متالوگرافی کمی شیارهای ماده تابعی
که تغییر تابعی ذرات Si را باتغییر عمق آشکار می سازد 29
شکل2-14- تصویرنمونۀ ماده تابعیAl-Si هایپریوتکتیک تولید
شده به روش جدایش الکترومغناطیسی 31
شکل2-15- ریزساختار نمونۀ ماده تابعی Al-Si درجای تولید شده
به روش جدایش الکترومغناطیسی 31
شکل2-16- ریزساختارهای اطراف فصل مشترک بین نواحی
B وC و فصل مشترک بین نواحی C و D 32
شکل2-17- یک چهارم سطح مقطع نمونۀ ماده تابعی و ریز ساختارهای مربوطه 34
شکل2-18- منحنی تغییرات در نمونه های ماده تابعی 1 و 2 Ce-TZP/Al2O3
تفجوشی شده در 1600 به مدت 1 ساعت 35
شکل2-19- پروفایل سختی و میزان کبالت مادۀ تابعی WC-Co 36
شکل2-20- توزیع نیکل در سطح مقطع نمونه های تفجوشی شدۀ ZrO2-Ni 37
شکل2-21- منحنی های ریزسختی در امتداد ضخامت نمونه های تفجوشی شدۀ ZrO2-Ni 37
شکل2-22- توزیع سختی مادۀ تابعی Al-40Si ایجاد شده توسط روکش کردن
توسط لیزر تولید شده با سرعت تغذیۀ پودر متفاوت 38
شکل2-23- توزیع کسر حجمی فاز تقویت کننده بر روی سطح مقطع
کامپوزیت زمینۀ آلومینیمی(AMCs) 39
شکل2-24- سختی سطحی اندازه گیری شده بر روی سطح مقطع
کامپوزیت های زمینۀ آلومینیمی (AMCs) 40
شکل2-25- کسر حجمی ذرات بر حسب فاصله از ناحیۀ باللیی نمونۀ ماده
تابعی Al-Si درجای تولید شده به روش جدایش الکترومغناطیسی 41
فصل سوم
شکل 3-1- تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پودر آلومینیوم 6061 45
شکل 3-2- تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی پودر آلومینا 45
شکل 3-3- براده های پلکسی گلاس 46
شکل 3-4- لوله آزمایش حاوی مواد اولیه و نحوه قرارگرفتن آن در دستگاه 48
شکل 3-5- دستگاه گریز از مرکز 48
شکل:3-6- شماتیک نحوه قرار گرفتن لوله شیشه ای در داخل پره نگهدارنده 49
شکل 3-7- شماتیک 4 پره متصل به محور موتور الکتریکی 49
شکل 3-8- دستگاه پرس 45 تن 50
شکل 3-9- نواحی مختلف نمونه متالوگرافی شده 51
فصل چهارم
شکل 4-1- تصاویر متالوگرافی نواحی مختلف از نمونه
دوران داده شده در مدت زمان 4 دقیقه 55
شکل 4-2- تصاویر متالوگرافی نواحی مختلف از نمونه
دوران داده شده در مدت زمان 7 دقیقه 56
شکل 4-3- تصاویر متالوگرافی نواحی مختلف از نمونه
دوران داده شده در مدت زمان 12 دقیقه 57
شکل 4-4- تصاویر متالوگرافی نواحی مختلف از نمونه
دوران داده شده در مدت زمان 20دقیقه 58
شکل 4-5- تصاویر متالوگرافی نواحی مختلف از نمونه
دوران داده شده در مدت زمان 30 دقیقه 59
شکل4-6- تصاویر متالوگرافی نواحی مختلف از نمونه
دوران داده شده در مدت زمان 40 دقیقه 60
شکل4-7- : نمودار تغییرات سختی نمونه های تابعی دوران داده شده
در زمان های مختلف برحسب فاصله از سطح نزدیک به محور دوران 63
شکل4-8- تصاویر متالوگرافی نواحی مختلف از نمونه
دوران داده شده با غلطت چسب 20 گرم برلیتر 66
شکل4-9- تصاویر متالوگرافی نواحی مختلف از نمونه
دوران داده شده با غلطت چسب 40 گرم بر لیتر 67
شکل4-10- تصاویر متالوگرافی نواحی مختلف از نمونه
دوران داده شده با غلظت چسب 50 گرم بر لیتر 68
شکل 4-11- نمودار تغییرات سختی نمونه های تابعی که با استفاده از چسب هایی
باغلظت های متفاوت ساخته شده اند برحسب فاصله از سطح نزدیک به محوردوران 70
شکل4-12- تصاویر متالوگرافی از نمونه تابعی تولید شده
با 5 درصد حجمی آلومینا در سوسپانسیون اولیه 72
شکل4-13- تصاویر متالوگرافی از نمونه تابعی تولید شده
با 15 درصد حجمی آلومینا در سوسپانسیون اولیه 73
شکل4-14- تصاویر متالوگرافی از نمونه تابعی تولید شده
با 20 درصد حجمی آلومینا در سوسپانسیون اولیه 74
شکل 4-15 - نمودار تغییرات سختی نمونه های تابعی که با استفاده از سوسپانسیون هایی
با درصدهای مختلف آلومینا تهیه شده اند برحسب فاصله از سطح نزدیک به محور دوران 76
شکل4-16- تصاویر متالوگرافی از نمونه تابعی تولید شده با ذرات آلومینا
در محدوده 106-125 میکرومتر و ذرات آلومینیوم در محدوده 45-63 میکرومتر 79
شکل4-17- تصاویر متالوگرافی از نمونه تابعی تولید شده با ذرات آلومینا
در محدوده 45-63 میکرومتر و ذرات آلومینیوم در محدوده 106-125 میکرومتر 80
شکل4-18- تصاویر متالوگرافی از نمونه تابعی تولید شده با ذرات آلومینا
در محدوده 45-63 میکرومتر و ذرات آلومینیوم در محدوده 45-63 میکرومتر 81
شکل 4-19 - نمودار تغییرات سختی نمونه های تابعی نمونه های تابعی که با استفاده از ذرات آلومینیوم
و آلومینا با اندازه های مختلف تهیه شده اند، برحسب فاصله از سطح نزدیک به محور دوران 83
چکیده:
کامپوزیت های تابعی موادی با ریزساختار ناهمگن می باشند که ریز ساختارو خواص آن ها به طور ملایم و پیوسته از یک سطح به سطح دیگر جسم تغییر می کند. نوع رایج آن ترکیب پیوسته ای از سرامیک و فلز می باشد. تغییر درصد حجمی فلز و سرامیک از یک سطح به سطح دیگر بصورت شیبدار می باشد، به گونه ای که بین دو سطح تشکیل دهنده قطعه، تغییر درصد حجمی این دو ماده بصورت پیوسته می باشد.تولید کامپوزیت تابعی به روش های مختلفی امکان پذیر است که یک دسته از این روش ها ریخته گری (ثقلی و یا گریزازمرکز) است. مشکل عمده استفاده از روش های ریخته گری ، واکنش های مخرب بین فاززمینه و فاز تقویت کننده به علت حضور فاز مذاب است. درتحقیق حاضر، به منظور رفع این مشکل از ماده پلیمری به عنوان سیال جهت تهیه سوسپانسیون ازذرات پودر آلومینیوم 6061 و آلومینابه منظور تولید کامپوزیت تابعی ازروش گریزازمرکزاستفاده شده است. هدف ازاین پژوهش، بررسی اثر زمان دوران، غلظت محلول چسب، اندازه ذرات آلومینیوم و آلومینا و درصد حجمی آلومینا برچگونگی توزیع ذرات آلومیتا درزمینه و تغییرات پروفیل سختی بوده است. بدین منظور جهت بررسی اثرزمان دوران از زمان های دوران4 ، 7، 12 ،20 ،30 و 40دقیقه، جهت بررسی اثر غلظت چسب از چسب های با غلظت 20 ، 30 ، 40 و 50 گرم بر لیتر، جهت بررسی اثر درصد حجمی آلومینا از پودر آلومینا با درصد حجمی 5 ، 10 ، 15 و 20 درصد و جهت بررسی اثر اندازه ذرات آلومینیوم و آلومینا از پودرهای آلومینیوم 6061 و آلومینا بترتیب در محدوده های 45+و 63- و 106+ و 125- میکرومتر استفاده شد .برای تمامی نمونه هاسرعت دوران و طول بازوی دوران بترتیب در مقادیر1700 دوربردقیقه و 10 سانتیمتر ثابت نگه داشته شد. نمونه ها پس از انجام دوران تحت عملیات چسب سوزی،پرس سرد و سینترینگ قرار گرفتند. در نهایت نمونه های استوانه ای شکل حاصل (به قطر 22 و ارتفاع 20 میلیمتر) از مرکز و در راستای ارتفاع برش داده شد و تحت عملیات متالوگرفی نوری و سختی سنجی قرار گرفتند.همچنین چگالی آن ها قبل و بعد از عملیات سینترینگ با استفاده ازروش ارشمیدس اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در صورت استفاده از ذرات هم اندازه آلومینا و آلومینیوم در زمانهای دوران بیش از 7 دقیقه، نمونه های تابعی تولید می شوند. اما چنانچه اندازه ذرات آلومینا درشت تر از آلومینیوم باشد، درصد حجمی آلومینا در طول نمونه به صورت پله ای تغییر می کند و چنانچه ذرات آلومینیوم درشت و آلومینا ریز باشند، به علت تاثیر دوگانه اندازه و چگالی این دونوع ذره، توزیع نسبتا یکنواختی در نمونه ایجاد می شود. در ضمن، غلظت چسب و درصد حجمی آلومینا، تاثیر چندانی بر چگونگی توزیع ذرات در این مواد تابعی ندارند. پروفیل سختی در نمونه های تولید شده، تحت تاثیر درصد حجمی آلومینا و نیز میزان تخلخل در نواحی مختلف بوده و لذا در برخی موارد بر خلاف انتظار، پروفیل سختی شیب معینی را نشان نمی داد. در تمامی نمونه های بررسی شده در این تحقیق، درصد تخلخل در اثر عملیات سینترینگ کاهش می یافت.
فصل اول:
مقدمه
در سال های اخیر با توسعه موتورهای پرقدرت صنایع هوا فضا، توربین ها و راکتور ها و دیگر ماش
مقاله در مورد تولید کامپوزیت تابعی Al/Al2O3 به روش گریزازمرکز با استفاده از سوسپانسیون پلیمری
