بررسی رفتار سایشی نانوکامپوزیت زمینه آلیاژ cu-5zn تقویت شده با نانولوله های کربنی

در تحقیق حاضر، نانوکامپوزیت های زمینه آلیاژی مس-روی با فاز تقویت کننده نانو لوله های کربنی مورد مطالعه قرار گرفت. نانو لوله های کربنی در هر دو حالت بدون پوشش و با پوشش نیکل، به عنوان تقویت کننده نانوکامپوزیت مس-روی مورد استفاده قرار گرفتند. نانوکامپوزیت‌ها با درصدهای مختلف از نانو لوله های کربنی (0.25-1 درصد وزنی) با استفاده از امواج التراسونیک، آسیاب گلوله ای، زینتر تهیه شدند. برای بررسی ساختاری و مورفولوژی نانوکامپوزیت‌ها و پراکندگی نانو لوله های کربنی از sem استفاده شد. اثر نانو لوله های کربنی بر خواصی همچون اصطکاک و سایش نانوکامپوزیت های مس با استفاده از روش استاندارد astm-g99 بررسی شد. ضریب اصطکاک نانوکامپوزیت های تقویت شده با 1% وزنی  فاز تقویت کننده نانو لوله های کربنی بدون پوشش و با پوشش نیکل در مقایسه با آلیاژ پایه مس-روی کاهش پیدا کرده و به طور مشابهی، میزان سایش نانوکامپوزیت ها با افزایش تقویت کننده نانولوله های کربنی نیز کاهش یافته است. پایین بودن ضریب اصطکاک و میزان سایش، به پراکندگی یکنواخت نانو لوله های کربنی و تشکیل لایه روانکار از کربن بر روی سطح نانوکامپوزیت در طی مراحل سایش مربوط است.

investigating the wear behavior of nanocomposite based on cu-5zn alloy reinforced with carbon nanotubes

in the present work we report the development of carbon nanotube reinforced copper-zinc alloy nanocomposites. the carbon nanotubes were used in both uncoated and nickel coated conditions to reinforce copper matrix. the nanocomposites with different carbon nanotubes (0.25 to 1.0) weight percentage were developed using a combination of ultrasonication, ball milling and sintering processes. the developed nanocomposites were subjected to microstructural characterization using scanning and transmission electron microscopes to observe the dispersion of carbon nanotubes. the effect of carbon nanotubes on friction and wear properties of copper nanocomposites were studied using pin on disc testing rig as per astm g99 standard. the coefficient of friction of both 1 wt% uncoated and nickel coated carbon nanotubes reinforced nanocomposites was found when compared to copper-zinc alloy. similarly the wear rate of nanocomposites were found to decrease with the incoporation of carbon nanotubes. the low coefficient of friction and wear rate were attributed to uniform dispersion of carbon nanotubes and formation of carbonaceous layer on the surface of nanocomposites during dry sliding wear.