Nghiên cứu Đặc điểm của Vật Liệu Composite Nhôm/Kim Cương Chế Tạo Qua Phương Pháp Thủy Tinh Hóa Bột

K. Robinston Jeyasingh Swikker1, S. Balakrishnan1, H. Kanagasabapathy2, I. Neethi Manickam3, A. Jason1
1Department of Mechanical Engineering, Francis Xavier Engineering College, Tirunelveli, India
2Department of Mechanical Engineering, P.S.R Engineering College, Sivakasi, India
3Department of Mechanical Engineering, Renganayagi Varatharajan College of Engineering, Sattur, India

Tóm tắt

Các vật liệu composite được làm từ các vật liệu ma trận kim loại đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng hàng không vũ trụ và ô tô. Các hợp kim dựa trên nhôm được sử dụng phổ biến do sự kết hợp tuyệt vời giữa độ bền, trọng lượng nhẹ và khả năng chống ăn mòn. Một composite lai bao gồm bột nhôm và bột kim cương đã được điều tra trong nghiên cứu này. Một hợp kim dựa trên nhôm đã được tạo ra thông qua phương pháp thủy tinh hóa bột. Composite lai của nhôm và ma trận kim loại nhôm được gia cường bằng các hạt kim cương chứa 1% kim cương và 3% kim cương. Các tiêu chuẩn ASTM đã được sử dụng để điều tra các tính chất cơ học và khả năng mài mòn. Kết quả cho thấy rằng 3% kim cương gia cường bằng nhôm đã làm tăng khả năng mài mòn lên 60.66% so với nhôm nguyên chất không có kim cương. Khi 3% kim cương được trộn với 97% nhôm, sức bền nén tăng lên 87.27% so với nhôm nguyên chất. So với đó, một composite gồm 97% nhôm và 3% kim cương có giá trị độ cứng tối đa. Việc kiểm tra hình thái bề mặt của các composite lai đã được thể hiện qua hình ảnh SEM.

Từ khóa

#nhôm #kim cương #composite #kim loại #vật liệu #tính chất cơ học #thủy tinh hóa bột #khả năng mài mòn

Tài liệu tham khảo

Nturanabo F, Masu L, and Baptist Kirabira J, Aluminium Alloys and Composites, IntechOpen (2020). https://doi.org/10.5772/intechopen.86225 Fathy A, El-Kady O, and Mohammed M M M, Trans Nonferrous Metals Soc China 25 (2015) 46. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(15)63577-4 Torralba J M, da Costa C E, and Velasco F, J Mater Process Technol 133 (2003) 1. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(02)00234-0 Pickens J R, J Mater Sci 16 (1981) 1437. https://doi.org/10.1007/BF00553958 Liu Y B, Lim S C, Lu L, and Lai M O, J Mater Sci 29 (1994) 1999. https://doi.org/10.1007/BF01154673 Mazahery A, and Shabani M O, Powder Technol 217 (2012) 558. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2011.11.020 Tiwari S, Rajput P, and Srivastava S, ISRN Metall 2012 (2012) 1. https://doi.org/10.5402/2012/195654 Mukhopadhyay D K, Suryanarayana C, and Froes F H, Metall Mater Trans A 26 (1995) 1939. https://doi.org/10.1007/BF02670665 Jiang Y, Tan Z, Xu R, Fan G, Xiong D-B, Guo Q, Su Y, Li Z, and Zhang D, Compos Part A: Appl Sci Manuf 111 (2018) 73. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2018.05.022 Wang L, Li Y, Han Z, Chen L, Qian B, Jiang X, Pinto J, and Yang G, J Mater Chem A (2013). https://doi.org/10.1039/c3ta10237h Gürbüz M, Can Şenel M, and Koç E, J Compos Mater 52 (2018) 553. https://doi.org/10.1177/0021998317740200 Yang W, Chen G, Wang P, Qiao J, Hu F, Liu S, Zhang Q, Hussain M, Dong R, and Wu G, J Alloys Compd 726 (2017) 623. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.08.055 Wu J H, Zhang H L, Zhang Y, Li J W, and Wang X T, Mater Sci Eng: A 565 (2013) 33. https://doi.org/10.1016/j.msea.2012.11.124 Tan Z, Ji G, Addad A, Li Z, Silvain J-F, and Zhang D, Compos Part A: Appl Sci Manuf 91 (2016) 9. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2016.09.012 Wang P, Xiu Z, Jiang L, Chen G, Lin X, and Wu G, Mater Des 88 (2015) 1347. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2015.09.048 Schubert T, Ciupiński Ł, Zieliński W, Michalski A, Weißgärber T, and Kieback B, Scr Mater 58 (2008) 263. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2007.10.011 Beffort O, Khalid F A, Weber L, Ruch P, Klotz U E, Meier S, and Kleiner S, Diam Relat Mater 15 (2006) 1250. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2005.09.036 Swikker K R J, Kanagasabapathy H, Manickam I N, Nadar N V P, and Alwin S, Diam Relat Mater 110 (2020) 108111. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2020.108111 Khalid F A, Beffort O, Klotz U E, Keller B A, and Gasser P, Diam Relat Mater 13 (2004) 393. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2003.11.095 Kang Q, He X, Ren S, Zhang L, Wu M, Guo C, Cui W, and Qu X, Appl Therm Eng 60 (2013) 1. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2013.05.038 Susantyoko R A, Karam Z, Alkhoori S, Mustafa I, Wu C-H, and Almheiri S, J Mater Chem A 5 (2017) 19255. https://doi.org/10.1039/C7TA04999D Chen G, Yang W, Xin L, Wang P, Liu S, Qiao J, Hu F, Zhang Q, and Wu G, J Alloys Compd 735 (2018) 777. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.11.183 Yan W, Ma M, Kang H, Li Q, Tang H, Zhang F, Xie J, and Ou X, Adv Compos Lett 29 (2020) 2633366X2097749. https://doi.org/10.1177/2633366X20977493 Kovarik O, Cizek J, Yin S, Lupoi R, Janovska M, Cech J, Capek J, Siegl J, and Chraska T, J Therm Spray Technol 31 (2022) 1. https://doi.org/10.1007/s11666-022-01321-3