%34تخفیف

دانلود پروژه: ساخت کامپوزیت مولیبدن دی سیلیساید و نانولوله کربن و بررسی خواص مکانیکی و ریزساختار آن

تعداد 106 صفحه در فایل word

ساخت کامپوزیت مولیبدن دی سیلیساید و نانولوله کربن و بررسی خواص مکانیکی و ریزساختار آن

کارشناسی ارشد

مهندسی مواد گرایش مواد سرامیک

چکیده

مولیبدن دی سیلیساید به دلیل داشتن مخلوطی از پیوندهای اتمی کوالانت – فلزی و همچنین خواص مطلوب، یکی از ترکیبات بین فلزی مهم درکاربردهای دمابالا محسوب می شود. در این پژوهش تلاش شد تا از طریق کامپوزیت سازی با الیاف نانولوله کربن، برخی از خواص مکانیکی مولیبدن دی سیلیساید بهبود بخشیده شود. برای ساخت روش های متفاوتی از جمله سنتز خود احتراقی دمابالا ([1]SHS) و سینترینگ با جرقه پلاسما ([2]SPS) وجود دارد. در فعالیت حاضر، ابتدا از روش SHS با مایکروویو برای ساخت کامپوزیت مورد نظر استفاده شد اما به دلیل عدم دستیابی به نتیجه موردنظر، روش SPS به کار گرفته شد. به این منظور پس از آماده سازی الیاف CNT، فرآیند اختلاط مکانیکی با پودرهای Mo و Si انجام گرفته و بعد نمونه ها در دماهای 1300 و 1200 درجه سانتی گراد و همچنین با مقادیر متفاوت 1 و2و3و5و7 درصد نانولوله کربنی به صورت هم زمان سنتز و سینتر شدند و در پایان خواص مکانیکی و ریزساختار نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش، برای ساخت نمونه ها از دو دستگاه SPS متفاوت با عناوین دستگاه شماره یک (ساخت کشور چین) و دستگاه شماره دو (ساخت ایران) استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد در دمای 1200درجه سانتی گراد، واکنش تشکیل تکمیل نشد اما به علت پایین تر بودن دمای سنتز، پدیده رشد دانه محدود تر بوده و لذا خواص مکانیکی مطلوب تری به دست آمد ولیکن واکنش ها در دمای 1300 درجه سانتی گراد به خوبی کامل شدند. با افزایش درصد CNT تا 3% وزنی، اندازه بلورک ها کاهش یافته و پس از آن مجدداً پدیده رشد دانه ها رخ داد. بنابراین این مقدار تقویت کننده، به طور میانگین مناسب ترین چقرمگی شکست و سختی را ایجاد نمود. بهترین استحکام خمشی نیز در نمونه های سنتز شده در دستگاه شماره یک در 1%وزنی نانولوله کربن و در دستگاه دوم با 3%وزنی تقویت کننده بدست آمد. همچنین مشاهده شد افزایش مقدار CNT، بهبود مقاومت در برابر شوک حرارتی نمونه ها را به دنبال داشت.

1: Self- Propogating high- temperature Synthesis(SHS)

2: Spark Plasma Sintering (SPS)

ساخت کامپوزیت مولیبدن دی سیلیساید و نانولوله کربن 〖(MoSi〗_۲-CNT) و بررسی خواص مکانیکی و ریزساختار آن

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی مواد برچسب: ساخت کامپوزیت مولیبدن دی سیلیساید و نانولوله کربن 〖(MoSi〗_۲-CNT) و بررسی خواص مکانیکی و ریزساختار آن

توضیحات
نظرات (0)

فهرست مطالب

فصل اول. مقدمه. 1

فصل 2. مروری بر منابع.. ۴

2-1- مولیبدن دی سیلیساید.. ۵

2-2- خواص ترمودینامیکی مولیبدن دی سیلیساید.. 5

2-3- ساختار بلوری مولیبدن دی سیلیساید.. 7

2-4- روشهای ساخت مولیبدن دی سیلیساید.. 9

2-4-1- آلیاژسازی مکانیکی.. 9

2-4-2- سنتز خود احتراقی دما بالا. 11

2-4-3- واکنش شیمیایی در فاز گازی.. 13

2-5- روش های متراکم سازی و ساخت قطعات مولیبدن دی سیلیساید.. 14

2-5-1- روش های ساخت قطعه تحت فشار. 15

2-5-1-1- پرس گرم. 15

2-5-1-2- پرس ایزواستاتیک گرم. 16

2-5-1-3- اکستروژن گرم. 16

2-5-2- فرآیند اسپری پلاسما 17

2-5-3- سینترینگ واکنشی.. 17

2-5-4- سینتر با جرقه پلاسما 18

2-5-4-1- اصول سینترینگ با جرقه پلاسما 21

2-5-4-1-1- ساختمان اولیه سیستم سینترینگ با جرقه پلاسما 21

2-5-4-1-2- مکانیزم فرآیند سینتر با جرقه پلاسما 22

2-5-4-1-3- نحوه گردنی شدن و تراکم بخشی در سینتر با جرقه پلاسما 23

2-5-4-1-4- پارامترهای مهم در فرآیند سینترینگ با جرقه پلاسما و مزایای این روش… 24

2-۵-4-1-5- سینتر مولیبدن دی سیلیساید به کمک روش سینتر با جرقه پلاسما 24

2-۶- خواص مکانیکی مولیبدن دی سیلیساید پلی کریستال.. 26

2-۷- کاربردهای مولیبدن دی سیلیسیاید.. 27

2-۷-1- المنت حرارتی.. 27

2-۷-2- موتورهای دیزلی.. 28

2-۷-3- مشعلهای گازی صنعتی.. 28

2-۷-5- لنس های ذوب فلزات… 28

2-۷-6- ساخت شیشه. 29

2-۸- معایب مولیبدن دی سیلیساید.. 29

2-9-1- اکسیداسیون پست… 30

2-10-کامپوزیت‌های برپایه مولیبدن دی سیلیساید.. 31

2-10-1- کامپوزیت های مولیبدن دی سیلیساید برپایه تقویت کننده های میکرومتری.. 32

2-10-1-1-کامپوزیت فاز . 32

2-10-1-2-کامپوزیت الیاف .. 33

2-10-1-3- کامپوزیت بر پایه . 33

2-10-۲-کامپوزیت های برپایه مولیبدن دی سیلیساید با تقویت کننده های نانومتری.. 34

2-10-2-1- نانوکامپوزیت های .. 35

2-10-2-2-کامپوزیت و نانولوله کربن.. 36

فصل 3. فعالیت های تجربی.. 39

3-1- مواد اولیه. 40

3-2- تجهیزات آزمایشگاهی.. 41

3-2-1- دستگاه مایکروویو. 41

3-2-2- دستگاه اولتراسونیک… 41

3-2-3- دستگاه آسیای ماهواره ای.. 41

3-2-4- دستگاه سینترینگ با جرقه پلاسما 41

3-2-4-1- دستگاه شماره یک… 42

3-2-4-1-1- قالب گرافیتی.. 44

3-2-4-1-2- نحوه اندازه گیری دما 44

3-2-4-2- دستگاه SPS شماره دو. 45

3-2-5- دستگاه سختی سنجی.. 46

3-2-6- اندازه گیری استحکام خمشی.. 47

3-2-7- دستگاه تفرق اشعه ایکس… 47

3-2-8- میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی.. 48

3-3- شرح فعالیت های صورت گرفته. 48

3-3-1- ساخت کامپوزیت با استفاده از فرآیند سنتز خود احتراقی دما بالا. 48

3-3-2- ساخت کامپوزیت با استفاده از فرآیند سینترینگ با جرقه پلاسما 49

3-3-3- انجام تست های مکانیکی و آنالیز فازی.. 52

3-3-1- آماده سازی نمونه ها و سنجش ریزساختار. 52

3-3-1- بررسی خواص مکانیکی نمونه ها 53

فصل 4. نتایج و بحث.. 56

4-1- ساخت مولیبدن دی سیلیساید با استفاده از واکنش مستقیم پودرهای Mo و Si در مایکروویو. 57

4-2- ساخت مولیبدن دی سیلیساید با استفاده از واکنش آلومینوترمیک پودرهای و و Al در مایکروویو 59

4-3- ساخت مولیبدن دی سیلیساید با استفاده از روش SPS. 61

4-3-1- ساخت قطعه مولیبدن دی سیلیساید به روش SPS از پودرهای اولیه SHS شده. 63

4-3-2- رفتار سنتز و سینترینگ مولیبدن دی سیلیساید.. 64

4-3-2- دانسیته. 67

4-4- بررسی تاثیر افزودن نانولوله کربن بر زمینه مولیبدن دی سیلیساید.. 68

4-4-1- بررسی ساختار کریستالی و فازهای ایجاد شده. 68

4-4-2- اندازه بلورک ها 72

4-4-3- دانسیته. 74

4-4-4- سختی.. 76

4-4-5- استحکام خمشی.. 78

4-4-6- چقرمگی شکست… 81

4-4-7- مقاومت در برابر شوک حرارتی.. 84

4-4-8- بررسی ریزساختار و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی.. 86

4-4-8-1- تصاویر سطح شکست… 93

فصل پنجم. نتیجه گیری و پیشنهادها. 98

5-1- نتایج.. 99

5-2- پیشنهادها 100

101

منابع و مراجع.. 101

فهرست جداول

جدول (2-1): اطلاعات کریستالوگرافی فازهای متفاوت مولیبدن دی سیلیساید. 8

جدول (2-2) : مواد مناسب جهت انجام فرآیند SPS.. 20

جدول(3-1) : مشخصات مواد اولیه. 40

جدول (3-2): مشخصات نانولوله کربن.. 40

جدول (3-1): مشخصات نمونه های کدگذاری شده. 55

جدول (4-1): اندازه بلورک ها در صفحات کریستالوگرافی متفاوت… 73

جدول (4-۲): دانسیته کامپوزیت های مولیبدن دی سیلیساید با درصدهای مختلف نانولوله کربن.. 74

فهرست اشکال

شکل(2-1): سیستم فازی دوتایی Mo-Si 6

شکل (2-2): ساختار کریستالی a) و b) . 8

شکل(2-3) : شماتیکی از مراحل تشکیل به روش آلیاژسازی مکانیکی.. 10

شکل(2-4) : a: جهت انجام واکنش SHS بصورت شماتیک و b: ریزساختار تشکیل بصورت مرحله به مرحله 11

شکل (2-5): نمودارگسترش استفاده از دستگاه های SPS در جهان که بین سال های 1990 تا 2010 فعال سازی شده اند 19

شکل(2-6): ساختار کلی دستگاه SPS بصورت شماتیک…. 21

شکل(2-7) : مسیر عبور جریان پالسی DC و نحوه جاری شدن جریان بین ذرات پودر. 22

شکل(2-8): اساس مکانیزم تشکیل گردنی ها در SPS. 23

شکل(2-۹) : تصاویر SEM گسترش ترک در کامپوزیت : a) خم شدن ترک b) پل زدن میکروسکوپی ترک ها c) شاخه دار شدن ترک ها d) کمانه کردن ترک ها 38

شکل (3-1): دستگاه سینترینگ با جرقه پلاسما( شماره 1) 42

شکل (3-2): محفظه خلاء دستگاه SPS. 43

شکل (3-3): پیرومتر به کار رفته در دستگاه SPS شماره یک…. 44

شکل(3-4) : دستگاه SPS شماره دو. 45

شکل (3-6): قالب گرافیتی و نحوه قرارگیری فویل گرافیتی.. 51

شکل (3-7): نحوه نمونه گیری برای انجام تست ها 53

شکل(3-8): روش ایندنت- استحکام برای تعیین چقرمگی.. 54

شکل (4-1): الگوی پراش اشعه ایکس نمونه ساخته شده توسط SHS پودرهای Mo و Si 57

شکل (4-2): الگوی پراش اشعه ایکس نمونه ساخته شده توسط واکنش آلومینوترمیک با روش SHS. 59

شکل (4-3): الگوی پراش اشعه ایکس نمونه . 61

شکل (4-4): الگوی پراش اشعه ایکس نمونه . 62

شکل (4-5): الگوی پراش اشعه ایکس نمونه . 63

شکل (4-6): نمودار دما- زمان- جابجایی برای نمونه . 65

شکل (4-7): نمودار دما- زمان- جابجایی برای نمونه . 66

شکل (4-8): الگوی پراش اشعه ایکس نمونه . 68

شکل (4-9): الگوی پراش اشعه ایکس نمونه های حاوی نانولوله کربن ساخته شده توسط دستگاه شماره یک…. 70

شکل (4-11): تغییرات درصد تخلخل با افزایش درصد نانولوله کربن در ساختار نمونه های سنتز شده توسط دستگاه یک 75

شکل(4-۱۲): نمودار میکروسختی ویکرز نمونه های ساخته شده توسط دستگاه شماره یک…. 76

شکل (4-13): نمودار میکروسختی ویکرز نمونه های ساخته شده توسط دستگاه شماره دو. 77

شکل (4-14) : نمودار تغییرات استحکام خمشی با تغییر درصد نانولوله کربن افزوده شده در دستگاه SPS شماره یک…. 79

شکل (4-15): نمودار تغییرات استحکام خمشی با تغییر درصد نانولوله کربن افزوده شده در دستگاه SPS شماره دو. 79

شکل(4-16): نمودار تغییرات چقرمگی شکست با تغییر درصد نانولوله کربن افزوده شده در هر دستگاه SPS شماره یک 81

شکل (4-17): نمودار تغییرات چقرمگی شکست با تغییر درصد نانولوله کربن افزوده شده در دستگاه SPS شماره دو. 82

شکل(4-18): نمودار درصد افت استحکام در اثر شوک حرارتی با تغییر درصد نانولوله کربن افزوده شده دردستگاه SPS یک 84

شکل(4-19): نمودار درصد افت استحکام در اثر شوک حرارتی با تغییر درصد نانولوله کربن افزوده شده دردستگاه SPS دو 85

شکل (4-21): a) ساختار قسمت انتخاب شده نمونه b)توزیعC c) توزیعMo d)توزیعO e) توزیعSi 87

شکل(4-22): تصویر FESEM قسمت تیره نمونه . 88

شکل (4-23): آنالیز EDXS نمونه (a): ناحیه روشن ، (b): ناحیه A در قسمت تیره و (c): ناحیه B در قسمت تیره 89

شکل (4-24): تصویر FESEM ساختار نمونه . 90

شکل(4-25): تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از نانولوله های کربن موجود در نمونه . 91

شکل(4-26): تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از نانولوله های کربن موجود در نمونه . 91

شکل (4-۲۷): تصویر ساختار ذوبی ایجاد شده در اطراف نانولوله کربن در نمونه . 92

شکل (4-۲۸): تصاویر FESEM سطح شکست نمونه . 93

شکل (4-۲۹): تصاویر FESEM سطح شکست (a) و (c): نمونه در دو بزگ نمایی متفاوت و (b) و (d): نمونه در دو بزرگ نمایی متفاوت.. 94

شکل (4-۳۰): تصویر FESEM از ترک در حال رشد در سطح شکست نمونه در دو بزرگ نمایی متفاوت.. 96

شکل (4-۳۱): تصویر FESEM از ترک بین دانه ای در سطح شکست نمونه . 96

با توجه به شکل (4-۳۱) و نحوه عبور ترک، می توان گفت احتمالا بخشی از ترک های درون دانه ای در اثر افزودن نانولوله کربن به ترک مرزدانه ای تبدیل شده اند. 97

شکل(4-۳۲): تصویر نانولوله های کربن در سطح شکست نمونه . 97

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه: ساخت کامپوزیت مولیبدن دی سیلیساید و نانولوله کربن و بررسی خواص مکانیکی و ریزساختار آن”

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 35,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.

تاریخ ایجاد بهمن 4, 1399
تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
فروش 0
دیدگاه 0

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت