بررسی اتصال ورقهای مس در فرآیند نورد تجمعی پیوندی تقویت شده با نانوذرات بوراید تیتانیوم و آلومینیوم سنتز شده به روش الکتروریسی

بررسی اتصال ورقهای مس در فرآیند نورد تجمعی پیوندی تقویت شده با نانوذرات بوراید تیتانیوم و آلومینیوم سنتز شده به روش الکتروریسی


بررسی اتصال ورقهای مس در فرآیند نورد تجمعی پیوندی تقویت شده با نانوذرات بوراید تیتانیوم و آلومینیوم سنتز شده به روش الکتروریسی

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: بررسی اتصال ورقهای مس در فرآیند نورد تجمعی پیوندی تقویت شده با نانوذرات بوراید تیتانیوم و آلومینیوم سنتز شده به روش الکتروریسی

ارائه دهنده: Provider: زهره قدیمی

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر حمید اصفهانی . دکتر یوسف مظاهری رودبالی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر امید ایمان طلب . دکتر محسن شیخی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1400/07/24 16:00

مکان ارائه: Place of presentation: مجازی

چکیده: Abstract: مواد نانو ساختار عمدتاً به آن دسته از مواد اطلاق می شود که حداقل یکی از ابعاد آن در مقیاس نانو متری و کمتر از ۱۰۰ نانومتر باشد. هدف از این پژوهش، سنتز پودر نانو کامپوزیت نانو ساختار بوراید تیتانیوم و آلومینیوم به روش الکتروریسی و بررسی مورفولوژی نانوساختارهای اکسید، بورید و بورات می¬باشد. در این راستا، پیش ساز بوراید تیتانیوم و آلومینیوم با اثر محتوای بور با نسبت¬های مختلف مولار (۰۸‌‌/۰، ۱۶‌‌/۰ و ۲۴‌‌/۰) برای B/(Ti + Al) با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم، نمک آلومینیوم نیترات آب¬پوشیده، اسید بوریک و پلی وینیل پیرولیدون به عنوان زمینه پلیمری تهیه و نانو الیاف به دست آمده با استفاده از روش الکتروررسی سنتز شد. تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) نشان داد که پس از یک ساعت عملیات حرارتی در دمای ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد، نانو الیاف ترکیبی در بستر فیبری به نانوذرات و نانو ویسکر¬ها تبدیل شد. انرژی های اتصال با طیف سنجی اشعه ایکس فوتوالکترون (XPS)، و مطالعه فاز از طریق روش پراش اشعه ایکس (XRD) انجام شد. نتایج، تشکیل پودر سرامیکی نانوساختار متشکل از اجزای متعدد، یعنی اکسیدها (به عنوان مثال، TiO_۲ با دوپ B، Al_۲ O_۳)، بوریدها (TiB، TiB_۲، Ti_۲ B_۵، TiB_۱۲ و AlB_۲) و بورات‌ها (TiBO_۳ ؛ Al_۱۸ B_۴ O_۳۳) را تأیید کرد. تجزیه و تحلیل حرارتی همزمان (STA) از پودر نانو ساختار مذکور نشان داد که بوریدها و بورات‌ها به طور متوالی در دمای بالای ۸۰۰ درجه سانتی گراد از طریق واکنش های مربوط به B_۲ O_۳ مذاب تشکیل‌ می‌شوند. پودر نانو ساختار با محتوای ۰۸‌‌/۰ و۲۴‌‌/۰ اسید بوریک بدست آمده ازسنتز الکتروریسی در فرآیند پوشش دهی به منظور اختلاف نقطه ذوب مس ونانوذرات انجام شد. پوشش بدست آمده روی ورق مس قبل ازفرآیند نورد تجمعی پیوندی ایجاد می¬شود. فرآیند نورد تجمعی پیوندی را برای سه ورق مس بدون پوشش، و ورق مس پوشش داده شده با پودر نانو ساختار با کسر مولی برابر با ۰۸/۰ برای B/(Ti + Al) و ورق مس پوشش داده شده با پودر نانو ساختار با کسر مولی برابر با ۲۴/۰ برای B/(Ti + Al) برابر انجام شد. ریزساختار ورق مس، فرآیند نورد تجمعی پیوندی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف سنجی تفکیک انرژی بررسی شد. سختی ‌نمونه‌ها بعد از سه پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی از طریق آزمون میکروسختی اندازه¬گیری شد، که بیشترین متوسط سختی، ۱۱۱ ویکرز مربوط به ورق مس پوشش داده شده با پودر نانو ساختار با محتوای ۲۴/۰ اسید بوریک و کمترین متوسط سختی، ۱/۵۳ ویکرز مربوط به ورق مس بدون پوشش است. همچنین، با توجه به نتایج آزمون کشش، با اعمال سه پاس از فرآیند نورد تجمعی پیوندی استحکام کششی پوشش داده شده با پودر نانو ساختار با محتوای ۲۴/۰ اسید بوریک برابر با MPa ۲۱۸ و پوشش داده شده با پودر نانو ساختار با محتوای ۰۸/۰ اسید بوریک برابر با MPa ۲۰۰ بدست آمد.