بررسی تاثیر پارامترهای فرآیند تولید بر رفتار کامپوزیت -AlxCuy Al(Zn)/Al2O3 به روش ترکیبی فعال سازی مکانیکی و سنتز احتراقی

کامپوزیت های -AlxCuy Al(Zn)/Al2O3 به علت ارزان بودن، پایداری شیمیایی بالا، مقاومت در مقابل اکسیداسیون و سایش و مقاومت در دماهای نسبتا بالا از جایگاه ویژه ای برخوردار می باشند. تولید کامپوزیت فوق با استفاده از پودرهای ZnO ،Al و CuOبه روش فعال سازی مکانیکی همراه با سنتز احتراقی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا زمان های مختلف آسیا کاری تا 60 ساعت برای نمونه های Al -10-20%wt.ZnO با مقادیر یکسان از 6%wt.CuO در نظر گرفته شده است. همچنین عملیات حرارتی بر روی پودرهای پرس شده در سه دمای 650، 920 و1150 درجه سانتی گراد در اتمسفر آرگون برای مدت زمان یک ساعت انجام شده است. اثر دمای عملیات حرارتی، میزان ZnO و زمان آسیاکاری بر روی ریزساختار، ترکیب فازی، تراکم پذیری وسختی نمونه های کامپوزیتی به ترتیب توسط مشاهدات میکروسکوپ الکترونی، آزمون تفرق اشعه X، روش ارشمیدس و سختی سنجی ویکرزمورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از روش رویه پاسخ (RSM) و با توجه به طراحی باکس بهنکن (سه فاکتور به بالا و هر فاکتور در سه سطح) بهینه سازی داده ها انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که با افزایش زمان آسیا کاری، کرنش شبکه ای افزایش و اندازه کریستالیت ها به 20 نانومتر کاهش می یابد. برای نمونه با شصت ساعت آسیاکاری پیک های Al2O3 و Al4Cu9 هر چند ضعیف بر روی الگوی XRD قابل مشاهده می باشد. بر اساس نتایج مدل RSM، با افزایش زمان آسیا کاری در شرایط دما و ترکیب ثابت دانسیته نمونه های کامپوزیتی کاهش اما سختی تا سقف 295 ویکرز افزایش می یابد که مطابق با داده های تجربی می باشد. افزایش مقدار اکسید روی در شرایط زمان آسیاکاری و دمای عملیات حرارتی ثابت سبب افزایش دانسیته و سختی نمونه کامپوزیتی می شود. تغییرات دمای عملیات حرارتی روند معینی بر روی سختی ندارد. نتایج DTA نشان می دهدکه افزایش زمان آسیاکاری دمای مربوط به شروع واکنش آلومینوترمیک و تشکیل ترکیبات بین فلزی کاهش یافته و در نتیجه می تواند کاهش دمای زینتر را به همراه داشته باشد.