دراسة في قسم المعادن تبحث خصائص مادة مركبة من نحاس – الومينا متدرجة وظيفياً
جرت في كلية هندسة المواد قسم هندسة المعادن دراسة للباحثة رؤى حاتم كاظم باشراف الاستاذ المساعد الدكتور عبد الرحيم كاظم عبد علي حول تحضير وتحديد الخصائص الميكانيكية لنحاس الومينا متدرج وظيفيا.
اوضحت الباحثة ان الهدف الاساسي من هذا البحث هو تحضير مادة مركبة متدرجة وظيفياً من Cu – Al2O3 باستخدام تقنية الباودر ميتالورجي حيث تكون متدرجة في الخواص الميكانيكية والفيزيائية مما يؤهلها للاستخدام في التطبيقات التي تتطلب عدم الانتقال المفاجئ في التركيب الكيميائي او الخواص الميكانيكية كما هو الحال في تطبيقات اللحام للمواد غير المتشابهه مثل لحام الالومينا مع التيتانيوم او الفولاذ المقاوم للصدأ مع اوكسيد التيتانيوم كما يكون لهذه المادة المتدرجة بالخواص دور كبير في التخلص من الاجهادات الحرارية والاجهادات المتبقية.
تم تحضير خمس طبقات من مادة نحاس – الومينا كمادة متدرجة الوظائف، مسحوق النحاس من نسب وزنية مختلفة من مسحوق الالومينا (5,10,20,30 and 40 wt%)، حيث تم خلط مسحوق النحاس مع مسحوق الالومينا وكبست بضغوط مختلفة (550, 650, 750 Mpa) وتم تلبيد العينات المحضرة عند درجة حرارة 850 Co وزمن مكوث 3 hrs حيث تم التلبيد في فرن انبوبي مفرغ من الهواء.
اجريت الفحوصات مثل المسامية والمقاومة الكهربائية والتوصيل الحراري وكذلك الفحوصات الميكانيكية مثل مقاومة الانضغاط، الصلادة، القص والبلى الانزلاقي الجاف وكذلك تمت فحوصات البنى المجهرية للعينات بواسطة المجهر الضوئي والمجهر الالكتروني الماسح والكشف عن الاطوار باستخدام جهاز اشعة X.
تم استخدام طريقة تحليل العناصر المحددة باستخدام برنامج ANSYS حيث تمت دراسة لحام نحاس – الومينا ومقارنتها مع نحاس – الومينا متدرج الوظائف.
واشارت الباحثة ايضاً ان النتائج المستحصلة من الفحوصات بينت ان افضل ضغط هو 650 Mpa تم تحديده من خلال قياس الكثافة الخضراء عند ضغوط كبس مختلفة، الصلادة تزداد مع زيادة النسبة الوزنية للالومينا، ونتائج الصلادة برهنت تدرج الخواص عند طبقات المادة المتدرجة الوظائف.
جرت في كلية هندسة المواد قسم هندسة المعادن دراسة للباحثة رؤى حاتم كاظم باشراف الاستاذ المساعد الدكتور عبد الرحيم كاظم عبد علي حول تحضير وتحديد الخصائص الميكانيكية لنحاس الومينا متدرج وظيفيا.
اوضحت الباحثة ان الهدف الاساسي من هذا البحث هو تحضير مادة مركبة متدرجة وظيفياً من Cu – Al2O3 باستخدام تقنية الباودر ميتالورجي حيث تكون متدرجة في الخواص الميكانيكية والفيزيائية مما يؤهلها للاستخدام في التطبيقات التي تتطلب عدم الانتقال المفاجئ في التركيب الكيميائي او الخواص الميكانيكية كما هو الحال في تطبيقات اللحام للمواد غير المتشابهه مثل لحام الالومينا مع التيتانيوم او الفولاذ المقاوم للصدأ مع اوكسيد التيتانيوم كما يكون لهذه المادة المتدرجة بالخواص دور كبير في التخلص من الاجهادات الحرارية والاجهادات المتبقية.
تم تحضير خمس طبقات من مادة نحاس – الومينا كمادة متدرجة الوظائف، مسحوق النحاس من نسب وزنية مختلفة من مسحوق الالومينا (5,10,20,30 and 40 wt%)، حيث تم خلط مسحوق النحاس مع مسحوق الالومينا وكبست بضغوط مختلفة (550, 650, 750 Mpa) وتم تلبيد العينات المحضرة عند درجة حرارة 850 Co وزمن مكوث 3 hrs حيث تم التلبيد في فرن انبوبي مفرغ من الهواء.
اجريت الفحوصات مثل المسامية والمقاومة الكهربائية والتوصيل الحراري وكذلك الفحوصات الميكانيكية مثل مقاومة الانضغاط، الصلادة، القص والبلى الانزلاقي الجاف وكذلك تمت فحوصات البنى المجهرية للعينات بواسطة المجهر الضوئي والمجهر الالكتروني الماسح والكشف عن الاطوار باستخدام جهاز اشعة X.
تم استخدام طريقة تحليل العناصر المحددة باستخدام برنامج ANSYS حيث تمت دراسة لحام نحاس – الومينا ومقارنتها مع نحاس – الومينا متدرج الوظائف.
واشارت الباحثة ايضاً ان النتائج المستحصلة من الفحوصات بينت ان افضل ضغط هو 650 Mpa تم تحديده من خلال قياس الكثافة الخضراء عند ضغوط كبس مختلفة، الصلادة تزداد مع زيادة النسبة الوزنية للالومينا، ونتائج الصلادة برهنت تدرج الخواص عند طبقات المادة المتدرجة الوظائف.
