مقاله ساخت ماده مرکب به روش ریخته گری در قالب فلزی و بررسی تاثیر دو فاکتور مختلف یک درصد وزنی تقویت کننده و سرعت هم زدن مخلوط مذاب بر روی خواص مکانیکی از جمله سختی و استحکام
این فایل با فرمت word و آماده پرینت می باشد
چکیده
بصورت کلی از فلزات با وزن کم به عنوان فلز پایه و همچنین از مواد سرامیکی به عنوان تقویت کننده استفاده می شود از مهمترین و معروفترین مواد مرکب می توان به ماده مرکب با زمینه آلومینیومی و تقویت کننده ذره ای کاربیدسیلیکون اشاره کرد آلومینیوم و کاربیدسیلیکون به علت نزدیک بودن دانسیت هایشان به یکدیگر می توانند خصوصیات عالی مکانیکی را در وزن کم بوجود بیاورند در این تحقیق نحوه ساخت این ماده مرکب از روش ریخته گری در قالب فلزی مورد بررسی قرار می گیرد و تأثیر دو فاکتور مختلف ، یک درصد وزنی تقویت کننده و دیگری سرعت هم زدن مخلوط مذاب بر روی خواص مکانیکی از جمله سختی و استحکام مورد بحث و بررسی قرار می گیرد نتایج حاصل شده به ما نشان می دهد که با اضافه کردن مواد سرامیکی به فلز پایه تغییرات ای در رفتار مکانیکی فلز پایه ایجاد می شود که در این پایان نامه به تفصیل به بررسی این رفتار می پردازیم .
فهرست مطالب
عنوان صفحه
1- فصل اول: مقدمه 1
2- فصل دوم: مروری بر منابع 4
1-2- کامپوزیت های دارای ذرات ریز 5
1-1-2- خواص کامپوزیت های ذره ای 9
2-1-2- انواع کامپوزیت های ذره ای از لحاظ جنس تقویت کننده 9
2-2- کامپوزیت های تقویت شده با الیاف 11
1-2-2- خواص کامپوزیت های تقویت شده با الیاف 13
2-2-2- خصوصیات کامپوزیت های تقویت شده 15
3-2- مختصر در مورد آلومینیوم 24
4-2- سرامیک های پیشرفته 26
5-2- توضیحات مختصر در مورد آزمون مکانیکی 27
1-5-2- آزمون سختی 27
2-5-2- آزمون کشش 29
2-5-3- آزمون تخلخل سنجی 30
3- فصل سوم: روش انجام آزمایش 32
4- فصل چهارم: تحلیل نتایج 50
1-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AX 52
2-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BX 54
3-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CX 56
4-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DX 58
5-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EX 60
6-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AY 62
7-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BY 64
8-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CY 66
9-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DY 68
10-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EY 70
11-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AZ 72
12-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BZ 74
13-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CZ 76
14-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DZ 78
15-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EZ 80
5- فصل پنجم: تفسیر نتایج 100
نتیجه گیری 109
پیشنهادات 110
منابع 111
فصل اول
مقدمه
استفاده از مواد کامپوزیت طبیعی، بخشی از تکنولوژی بشر از زمانی که اولین بناهای باستانی، کاه را برای تقویت کردن آجرهای گلی به کار بردند بوده است. مغولهای قرن دوازدهم، سلاح های پیشرفته ای را نسبت به زمان خودشان با تیر و کمان هایی که کوچکتر و قوی تر از دیگر وسایل مشابه بودند ساختند. این کمانها سازه های کامپوزینی ای بودند که به وسیله ترکیب زردپی احشام (تاندون)، شاخ، خیزران (بامبو) و ابریشم ساخته شده بودند که با کلوفون طبیعی پیچیده می شد.این طراحان سلاح های قرن دوازدهم، دقیقاً اصول طراحی کامپوزیت را می فهمیدند. اخیراً بعضی از این قطعات موزه ای 700 ساله کشیده و آزمون شدند. آنها از نظر قدرت حدود %80 کمانهای کامپوزیتی مدرن بودند. در اواخر دهه 1800، سازندگان کانو قایق های باریک و بدون بادبان و سکان، تجربه می کردند که با چسباندن لایه های کاغذ محکم کرافت با نوعی لاک به نام شلاک ، لایه گذاری کاغذی را تشکیل می دهند. در حالی که ایده کلی موفق بود، ولی مواد به خوبی کار نمی کردند. چون مواد در دسترس، ترقی نکرد، این ایده محو شد. در سالهای بین 1870 تا 1890 انقلابی در شیمی به وقوع پیوست. اولین رزین های مصنوعی (ساخت بشر) توسعه یافت به طوری که
می توانست به وسیله پلیمریزاسیون از حالت مایع به جامد تبدیل شود. این رزین های پلیمری از حالت مایع به حالت جامد توسط پیوند متقاطع مولکولی تبدیل می شوند. رزین های مصنوعی اولیه شامل، سلولوئید، ملامین و باکلیت بودند.در اوایل دهه 1930 دو شرکت شیمیایی که روی توسعه رزین های پلیمری فعالیت می کردند، عبارت بودند از '' American Cyanamid '' و '' Dupont '' .
در مسیر آزمایشاتشان هر دو شرکت به طور مستقل و در یک زمان به فرمول ساخت رزین پلی استر دست یافتند. هم زمان، شرکت شیشه '' Owens – lllinois '' شروع به ساخت الیاف شیشه به همان صورت بنیادی بافت پارچه های نساجی نمود. در طی سال های 1943 و 1936 محققی به نام '' Ray Green '' در اوهایو این دو محصول جدید را ترکیب کرد و شروع به قالب گیری قایق های کوچک نمود. این زمان را شروع کامپوزیت های مدرن می شناسند. در حین جنگ جهانی دوم، توسعه رادار به محفظه های غیر فلزی نیاز پیدا کرد و ارتش آمریکا با تعداد زیادی پروژه های تحقیقاتی، تکنولوژی نوپای کامپوزیت ها را توسعه بخشید. فوراً، به دنبال جنگ جهانی دوم، کامپوزیت به عنوان یک ماده مهندسی اصلی پدیدار شد. صنعت کامپوزیت در اواخر دهه 1940 با علاقه شدید به آن شروع شد و به سرعت در دهه 1950 توسعه یافت. بیشتر روش های امروزی قالبگیری و فرایند انجام کار روی کامپوزیت ها در سال 1955 گسترش یافت. قالبگیری باز (لایه گذاری دستی)، قالبگیری فشاری، استفاده از پاشش الیاف سوزنی، قالبگیری به روش انتقال رزین، روش فیلامنت وایندینگ، استفاده از کیسه خلاء و روش پاشش در خلاء همگی بین سالهای 1946 و 1955 توسعه یافتند و در تولید استفاده شدند. محصولات ساخته شده از کامپوزیت ها در طی این دوره شامل این موارد بودند: قایق ها، بدنه
اتومبیل ها، قطعات کامیون ها، قطعات هواپیماها، مخازن ذخیره زیر زمینی،
ساختمان ها و بسیاری دیگر از محصولات مشابه.