بررسي تاثير نانو ذرات اكسيد آلومينيوم بر گسترش حد حلاليت كروم در مس حين آلياژ سازي مكانيكي

Investigation of Aluminum Oxide nanoparticles on Solubility Limit of Chromium in Copper during Mechanical Alloying

در اين تحقيق تاثيرنانو ذرات Al2O3 بر ميزان گسترش حد حلاليت كروم در مس حين آسياكاري پرانرژي بررسي شده است. از آناليز پراش پرتو ايكس براي مقايسه تغييرات ساختاري در دو تركيب مختلف نانو كامپوزيت Cu-5 wt.% Cr و Cu-5 wt.% Cr-3 wt.% Al2O3 استفاده شده است. همچنين تغييرات انرژي آزاد گيبس ناشي از تغييرات چگالي نابجايي ها و اندازه كريستاليت ها حين آسيا كاري محاسبه شده است. ميكروساختار هر دو نمونه حين آسيا كاري به روش ميكروسكوپ الكتروني روبشي ارزيابي شده است. اندازه كريستاليت محصول نهايي حدود 13 نانومتر بوده است. علاوه بر اين نتايج حاكي از آن بود كه گسترش حد حلاليت كروم در مس با حضور نانو ذرات آلومينا بسيار موثرتر است. دليل ان هم افزايش سهم كرنش شبكه در تغيير انرژي آزاد گيبس بوده است.

In this research, the effect of Al2O3 nanoparticles on the solubility limit of Cr in Cu during high energy ball milling was investigated. Structural evolutions during milling of Cu-5wt.%Cr and Cu-5wt.%Cr- 3wt.% Al2O3 were compared by X-ray diffraction. Also, Gibbs free energy changes corresponding to changes in dislocation density and crystallite size were calculated. Furthermore, microstructural changes during milling were evaluated using scanning electron microscopy. Results showed that the final crystallite size was 13 nm, approximately. Additionally, solid solubility extension in presence of Al2O3 nanoparticles was more effective which was related to the higher contribution of lattice strain in Gibbs free energy change.