بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت زمینه آلیاژ cu-5zn تقویت شده با نانولوله های کربنی

بعد از کشف نانولوله‌های کربنی مشاهدات نشان داد که نانولوله‌های کربنی دارای خواص چند منظوره بوده و به عنوان یک ماده تقویت کننده برای نانوکامپوزیت‌های فلزی می‌توان از آنها استفاده کرد. در این تحقیق، نانولوله‌های کربنی چند جداره به عنوان تقویت کننده نانوکامپوزیت با زمینه آلیاژ cu-5zn استفاده شده است. نانولوله‌های کربنی در درصدهای 1- 0.25 به نانوکامپوزیت اضافه شد. برای پراکندگی خوب نانولوله‌های کربنی در زمینه، از امواج آلتراسونیک استفاده شد. برای ساخت نمونه‌های نانوکامپوزیت از پرس و فرایند تف­جوشی استفاده شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ریزساختار مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر نانولوله‌های کربنی بر روی خواص مکانیکی مانند میکروسختی و استحکام کششی نانوکامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که با افزودن نانولوله‌های کربنی خواص مکانیکی بهبود می‌یابد. مکانیزم پیشنهادی برای افزایش استحکام در نانوکامپوزیت‌های تقویت شده با نانولوله‌های کربنی مکانیزم پل‌زنی می‌باشد. میکروسختی نانوکامپوزیت‌ها با افزایش نانولوله‌های کربنی تا 0.75 درصد، به صورت خطی افزایش یافته و میزان افزایش سختی نانوکامپوزیت با فاز تقویت کننده نانولوله کربنی، 36 درصد بیشتر از آلیاژ پایه مس-روی به دست آمده است. استحکام کششی نانوکامپوزیت‌های مس با افزایش میزان تقویت کننده نانولوله‌های کربنی، mpa 289 به دست آمده که در مقایسه با آلیاژ پایه مس-روی با استحکام mpa 165 افزایش چشم‌گیری داشته است.

investigating the microstructure and mechanical properties of cu-5zn alloy nanocomposite reinforced with carbon nanotubes

after the discovery of carbon nanotubes, observations showed that carbon nanotubes have multi-purpose properties and can be used as a reinforcing material for metal nanocomposites. in this research, multi-walled carbon nanotubes have been used as nanocomposite reinforcement with cu-5zn alloy base. carbon nanotubes were added to the nanocomposite in percentages of 0.25-1. ultrasonic waves were used for good dispersion of carbon nanotubes in the field. pressing and sintering processes were used to make nanocomposite samples. the microstructure was studied using a scanning electron microscope. the effect of carbon nanotubes on mechanical properties such as microhardness and tensile strength of nanocomposite was investigated. the results showed that the mechanical properties are improved by adding carbon nanotubes. the proposed mechanism for increasing the strength in nanocomposites reinforced with carbon nanotubes is the bridging mechanism. the microhardness of nanocomposites increases linearly with the increase of carbon nanotubes up to 0.75%, and the increase in hardness of nanocomposite with carbon nanotube reinforcing phase is 36% more than copper-zinc base alloy. the tensile strength of copper nanocomposites is 289 mpa by increasing the amount of carbon nanotube reinforcement, which is a significant increase compared to the base copper-zinc alloy with a strength of 165 mpa.