مقاله ایجاد پوشش کاربید تنگستن روی سطوح آلومینیومی به روش مکانو شیمیایی

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 21 صفحه

چکیده

در این تحقیق روش جدیدی برای پوشش دادن سطوح فلزی به روش مکانوشیمیایی ارائه شده است. زیرلایه مورد استفاده در این روش می­تواند به عنوان محفظه، یا قسمتی از محفظه آسیا و یا به عنوان گلوله­های آسیا باشد. در این پژوهش سطوح استوانه­های آلومینیومی با کامپوزیت WC-Al2O3 به روش مکانوشیمیایی پوشش داده شد. دستگاه آسیای مورد استفاده از نوع آسیای آزمایشگاهی ماهواره­ای بوده، و جنس گلوله­ها و ظرف حاوی گلوله­ها و پودر مورد نظر آلومینایی است. مخلوط پودری WO3 و کربن همراه زیرلایه آلومینیومی با گلوله­های آلومینایی در محفظه آسیا با سرعت RPM350 آسیاکاری شد. در حین آسیاکاری واکنش شیمیایی بین مخلوط پودری و زیرلایه آلومینیومی WO3+C+Al انجام شده و با توجه به اینکه این واکنش به شدت گرمازا است، لایه کامپوزیتی WC+Al2O3 روی سطح زیرلایه آلومینیومی تشکیل می­شود. از آنجایی که پوشش در حین آسیاکاری تشکیل می­شود ممکن است که پوشش تشکیل شده به صورت نانوساختار باشد. پراش اشعه X (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای بررسی ترکیبات تشکیل دهنده، اندازه کریستالیت و ضخامت پوشش مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده، به نظر می­رسد که به کمک این روش جدید و گرمازایی بالای واکنش در حین آسیاکاری فصل مشترک بین پوشش و زیرلایه استحکام بالایی داشته باشد. همچنین این روش قابلیت ایجاد پوشش­هایی با ترکیب­های متفاوت روی زیرلایه­های مختلف را دارا است. از کاربردهای اصلی برای این تکنیک می­توان به ایجاد پوشش­ روی سطوح داخلی لوله­های فلزی اشاره کرد.

مقدمه

آلیاژسازی مکانیکی یکی از روش­های ساده­ای برای سنتز مواد پایدار و نیمه­پایدار در دمای اتاق است، که ترکیبات بین فلزی، مواد آمورف از جمله این مواد هستند[1و2]. در عملیات آسیاکاری همیشه مقداری از مخلوط پودر مورد نظر روی گلوله­ها و دیواره داخلی ظرف باقی می­ماند که نسبتا چسبندگی بالایی نیز دارد، از آنجایی که در حین عملیات آسیاکاری مقدار تنش زیادی به پودر توسط گلوله­ها وارد می­شود بدین ترتیب حتی ممکن است که پوشش ایجاد شده به صورت نانوساختار باشد[3]. امروزه براساس این پدیده به کمک آسیاکاری پوشش­هایی روی سطوح زیرلایه­های فلزی ایجاد کرده­اند. زیرلایه می­تواند به صورت ورقی متصل به دیواره ظرف و یا تکه­ای همراه با گلوله­ها آسیاکاری شود. انرژی برخورد گلوله­ها می­تواند منجر به واکنش­ بین لایه سطحی زیرلایه­ و مخلوط پودری شود[3،4و5]. در برخی مواقع گرمازایی واکنش­های انجام شده در حین آسیاکاری منجر به ذوب موضعی زیرلایه شده و بدین ترتیب فصل مشترک با استحکام بالا تشکیل خواهد شد. همچنین اگر زیرلایه به اندازه کافی نرم باشد ذرات پودری سخت در سطح زیرلایه فرو رفته و پوشش مورد نظر به کمک پدیده جوش سرد به سطح زیرلایه متصل شوند. البته فصل مشترک این نوع پوشش که در آن واکنش شیمیایی صورت نگرفته است، استحکام بالایی نخواهد داشت