توليد كامپوزيت هيبريدي Al/AlMgAl2O3Si3N4 به روش ريخته گري و بررسي تاثير نانوذرات Si3N4

امروزه استفاده از نانوذرات در كامپوزيت‌هاي زمينه آلومينيومي به دليل اثرات برتر آن‌ها بر خواص مكانيكي و فيزيكي مورد توجه محققان قرار گرفته است. به علت ترشوندگي ضعيف نانوذرات توسط فلز زمينه حين ريخته‌گري و نسبت بالاي سطح به حجم نانوذرات رسيدن به توزيع يكنواخت ذرات درون زمينه مشكل است. همچنين در فرآيند ساخت، نانوذرات تمايل به تشكيل توده‌هاي ذره‌اي به شكل خوشه‌اي دارند. توده‌اي شدن نانوذرات اثرات نامطلوبي بر خواص مكانيكي از جمله روي استحكام و انعطاف‌پذيري كامپوزيت دارد. در اين پژوهش از ريخته‌گري گردابي براي تهيه نمونه‌هاي كامپوزيتي تقويت شده با درصدهاي مختلف مخلوط پودري حاوي نانوذرات Si3N4، Al2O3 و AlMg استفاده شد. به منظور مشخصه‌يابي كامپوزيت ساخته شده از بررسي‌هاي ريزساختاري و خواص مكانيكي و فازي بر روي نمونه‌ها استفاده شد. بررسي‌هاي ميكروسكوپي الكتروني گسيل ميداني بر روي مخلوط پودري آلومينيوم و نانو ذرات نشان داد كه با انجام فرايند آسياكاري، ذرات پس از آسيا‌كاري، در ابعاد نانومتري مي‌باشند. نتايج آزمون‌هاي مكانيكي و مشاهدات ريزساختاري با استفاده از ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي درصد بهينه پودر تقويت‌كننده براي افزودن به مذاب آلومينيوم 5/0 درصد وزني تشخيص داده شد. در نهايت، مشخص شد با افزايش استحكام به وسيله‌ي اضافه كردن مخلوط پودري آسياكاري شده، درصد ازدياد طول نسبت به فلزپايه به ميزان قابل توجهي كاهش پيدا نكرده است.