مشخصه يابي و مكانيزم تشكيل نانوكامپوزيت زمينه آلومينيمي تقويت شده با ذرات TiO2 به روش آسياب مكانيكي

Characterization and Formation Mechanism of Aluminum Based Nanocomposites Reinforced with TiO2 Particles by Mechanical Milling

در پژوهش حاضر پودر آلومينيوم خالص به همراه 5 درصد وزني دي اكسيد تيتانيم، در زمان‌هاي مختلف تحت فرايندآسياب كاري مكانيكي قرار گرفتند. با استفاده از تحليل فازي به وسيله پراش پرتو ايكس(XRD) مشخص شد كه افزايش زمان آسياب به بيش از 10 ساعت سبب احياي تيتانيم توسط آلومينيوم شده و Al2O3 در ساختار تشكيل مي‌شود. با ادامه فرايند، آلومينيوم با تيتانيم واكنش مي‌دهد و سبب تشكيل Al3Ti در تركيب مي‌شود. اين واكنش‌ها با استفاده از روابط ترموديناميكي، مورد بررسي قرار گرفتند. هم‌چنين پس از توزيع ذرات تقويت كننده در زمينه، با استفاده از پهن‌شدگي پيك هاي الگوي حاصل از پراش پرتوي ايكس(XRD)، مطابق با رابطه ويليامسون هال، اندازه متوسط دانه و كرنش شبكه تعيين شد و به وسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM)، ساختار و مورفولوژي ذرات پودر مورد بررسي قرار گرفت.

In the present study, pure Aluminum powder with 5%wt Titanium Dioxide was mechanically milled at different times. Using phase analysis through X ray diffraction (XRD), it was found that increasing of the milling times over 10 hours causes the reduction of Titanium by Aluminum and formation of Al2O3 in the structure. Also, it was shown that if the process persists, Aluminum reacts with Titanium and causes the formation of Al3Ti in the composition. The reactions were studied through the thermodynamic relations. Furthermore, after distribution of reinforcement particles in the matrix, using X ray diffraction peak broadening, according to Williamson Hall equation, the mean crystallite size and lattice strain were determined, and by scanning electron microscopy (SEM), the structure and morphology of the powder particles were studied.