بررسي خواص مكانيكي كامپوزيت هايAl-Al2O3توليد شده به روش پلاسماي جرقه اي (SPS)

Investigation of Mechanical Properties of Al-Al2O3 Composites Synthesized By Spark Plasma Sintering

در پژوهش حاضر، كامپوزيت Al- Al2O3 به روش SPS كه يكي از روش هاي نوين تف جوشي پودرهاي فلزي است، توليد شد. ريز ساختار نمونه هاي توليد شده با استفاده از ميكروسكوپ نوري بررسي شد و تشخيص عناصر و تركيبات حاضر در ساختار كامپوزيت با ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مجهز به سيستم EDS صورت گرفت. هم چنين به منظور بررسي اثر مقادير Al2O3، آزمون هاي استحكام فشاري، سختي و بررسي دانسيته نسبي بر روي نمونه هاي حاوي (15-0) درصد وزني Al2O3 انجام شد. نتايج نشان مي دهد كه با افزايش درصد Al2O3 سختي برينل نمونه ها تا حدود95% افزايش يافته است. در نمونه با 5 درصد وزنيAl2O3 استحكام نسبت به نمونه آلومينيوم خالص حدود 40 درصد افزايش پيدا كرده است و توزيع يكنواخت ذرات Al2O3 در زمينه Al مشاهده مي شود؛ اما با افزايش درصد وزني ذرات Al2O3 در نمونه هاي حاوي 10و15 درصد، كاهش استحكام ديده مي شود كه دليل آن، با توجه به بررسي هاي ريزساختاري وكاهش دانسيته نسبي از۰/۹۸ به حدو۰/۸۸، مربوط به عدم فشرده شدن مناسب و ايجاد تخلخل در اين نمونه ها است.

Composite of Al-Al2O3 have been fabricated by spark plasma sintering (SPS) that is known as one of advanced methods of sintering for metal powders. The microstructural studies and elemental qualitative analyses of composites were carried out by Optical Microscopy، Scanning Electron Microscope (SEM) and EDS analysis.Also، In order to study of mechanical properties، the compressive strength، hardness tests and relative density of samples with zero to 15 Wt% Al2O3 were investigated. The results show increases of hardness up to 95% by increasing of Al2O3 amount، sensitively increasing of strength up to 40% in samples with 5 Wt% Al2O3. Furthermore، in these samples Al2O3 particles are homogenously dispersed in Al matrix. In following، strength amounts are decreased by increasing of Al2O3 Wt% up to 10 and 15%.According to microstructural studies and reducing the relative density of 0.98 to 0.88 is related to unsuitable compressed and the creation of porosity in samples.