تحسين الخواص الكهربائية والميكانيكية للمركبات النانوية الهجينة

الباحث

شمس الأصيل صلاح عبد القادر

المشرف

خنساء داود سلمان - سعاد علي عيسى

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة الكهروميكانيكية / الهندسة الكهروميكانيكية

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Hybrid nanocomposites;Aluminum matrix;Electrical properties;Mechanical properties

الهدف من هذه الرسالة هو البحث في تأثيرات المواد المضافة بنسبة مختلفه من wt.%) ZnO 12,15 ,9 ,6 ,3( للمجموعة الأولى ونفس نسبة ZnO مع نسبة ثابتة من Gr (77.90 1) للمجموعة الثانية على البنية المجهرية والخواص الميكانيكية والكهربائية. تم صنع العينات باستخدام طريقة المسحوق المعدني من خلال الجمع بين مواد التعزيز المضافة (Gr+ZnO, ZnO) مع مسحوق الألمنيوم كمصفوفة ثم كبسها عند (314.7 ميجا باسكال) ثم تلبيد العينات عند (460درجة مئوية) لمدة ساعة ونصف. تم إجراء العديد من الفحوصات والاختبارات للعينات مثل المجهر الإلكتروني لمسح الانبعاث الميداني (FESEM) وانحراف الأشعة السينية (XRD) وتحليل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FTIR) لتقييم البنية الدقيقة ومراحل العينات المعدة. كما تم إجراء الاختبارات الميكانيكية للعينات مثل اختبار الانضغاط واختبار الصلادة الدقيقة واختبار JS لفحص الخواص الميكانيكية للمركبات النانوية. أظهرت نتائج هذه الدراسة أن الجسيمات النانوية ZnO و +700 مشتتة بشكل متجانس في مصفوفة A] كما هو موضح في تحليل FESEM و XRD و FTIR تظهر نتائج اختبار الصلابة الدقيقة أن الصلادة الدقيقة ل 61/70 تزداد بنسبة 119,12% مقارنة ب A] النقي عند 9015 من ZnO يحتوي Al/ZnO+Gr على صلادة دقيقة lel بنسبة 96155.56 عند 9615 من 700 و 901 Gro عند 9015 من ZnO ، ينخفض معدل التآكل ل 61/70 بنسبة 45.18 % مقارنة ب Al النقي. AI/ZnO+Gr لديه معدل تآكل Jil بنسبة 9 من Al النقي بتركيز 9015 من ZNO 5 %1 من Gr مقارنة مع مركب A] النقي زاد الضغط Assis 64.10 % في المجموعة الأولى 1/720.. يعمل تضمين جسيمات ZnO و Gr النانوية على تعزيز مقاومة الانضغاط بنسبة 9 مقارنة ب AT النقي. غالبًا ما يُنسب قوى الروابط السطحية بين الجسيمات النانوية والمصفوفة بإنتاج أقصى قوة ضغط. أظهرت الخصائص الكهربائية أن الموصلية انخفضت مع ارتفاع نسبة وزن ZnO ل 81/230 وزادت الموصلية عند إضافة Gr في المجموعة الثانية AI/ZnO+Gr بالمقارنة مع AT النقي ٠ تزداد كثافة مركب النانو 81/720 بنسبة 1 قبل التلبيد وبنسبة %23.02 بعد التلبيد. Uy ل 61 النقي ، تزداد كثافة GS yall النانوي الهجين AV/ZnO+Gr بنسبة 9735.36 بعد التلبيد وبنسبة 9726.91 قبل التلبيد عند 915 من ZnO و91 من Gr انخفضت المسامية ل Al/ZnO بنسبة 9,032.88 قبل التلبيد وبنسبة 53.8 9,0 بعد التلبيد. بالإضافة إلى ذلك ¢ تنخفض مسامية AI/ZnO+Gr بنسبة 9638.57 قبل التلبيد وبنسبة 63.70 % بعد التلبيد مقارنة ب A] النقي.

The objective of this thesis is to investigate the effects of additive materials ZnO (Zinc oxide) at different content (3 wt.%, 6 wt.%, 9 wt.%, 12 wt.% and 15 wt.%) for Al/ZnO and the same content of ZnO (Zinc oxide) with constant content of Gr (Graphene) (1 wt.%) for Al/ ZnO+Gr on Al matrix. The specimens were made utilizing the powder metallurgy method by combining the additive reinforcement materials ZnO and ZnO+Gr with aluminum powder as a matrix and material then compacted at (314.7 MPa) and followed by sintering at (464 °C) for (1.5 hr).The results of this study showed that ZnO and ZnO+Gr nanoparticles were homogeneously dispersed in the Al matrix as shown by FESEM, XRD and FTIR analysis. The results of the micro-hardness test show that the micro-hardness of Al/ZnO increases by 119.12% compared to pure Al 18.14 at 15 wt.% ZnO is added. Al/ZnO+Gr has a micro-hardness that is 155.56 % higher at 15 wt.% ZnO is added than pure Al. Synthesized Al/ZnO+Gr has higher hardness values comparing Al/ZnO. At 15 wt.% ZnO, the wear rate for Al/ZnO decreases by 45.18 % when compared to pure Al. Al/ZnO+Gr has a wear rate that is 46.89 % lower than pure Al at a 15 wt.% ZnO concentration. According to the pure Al the compressive strength increased by 64.10 in first group Al/ZnO. The inclusion of ZnO and Gr nanoparticles boosts compressive strength by 107.69% at 15 wt.% ZnO+1 wt.% Gr when compared to pure Al. The electrical characteristics showed that the conductivity decreased as the ZnO weight ratio climbed for Al/ZnO and the conductivity increased when the Gr added in the second group Al/ZnO+Gr. In comparison to pure Al, the density of an Al/ZnO nanocomposite increases by 19.91% before sintering and by 23.02% after sintering according to density data. According to pure Al the density of the Al/ZnO+Gr hybrid nanocomposite rises by 35.36% after sintering and by 26.91% before sintering at 15 wt.% ZnO and 1 wt.% Gr. At 15 wt.% ZnO for Al/ZnO The porosity dropped by 32.88% before sintering and by 53.80% after sintering. In addition, at 15 wt.% ZnO+Gr, the porosity of Al/ZnO+Gr drops by 38.57% before sintering and by 63.70% after sintering when compared to pure Al.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب