ارزیابی ساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های تیتانیوم آلومینا تهیه شده توسط روش همزن اصطکاکی

در تحقیق حاضر با بکارگیری فرآیند همزن اصطکاکی بر زیر لایه تیتانیوم خالص تجاری، نانوکامپوزیت های تیتانیوم-آلومیناایجاد گردید. به این منظور پودرهای آلومینا با اندازه های 20 و 80 نانومتر به صورت مجزا در داخل شکاف تعبیه شده بر سطح ورق های زیرلایه قرار گرفت و ابزار چرخان از میان آنها عبور داده شد. با تغییر ابعاد شکاف، کامپوزیت هایی با مقادیر مختلف کسر حجمی نانوذرات آلومینا در محدوده 8/1 تا 7/5 درصد تشکیل گردید. بررسی های ریزساختاری به کمک میکروسکوپ های نوری و الکترونی عبوری مشخص کرد که مهمترین عامل تعیین کننده اندازه دانه های زمینه، فاصله نانوذرات تقویت کننده از یکدیگر و یا به عبارتی اندازه، کسر حجمی و نحوه توزیع آنها است. همچنین نتایج حاصل از آزمون های کشش و سختی سنجی به همراه بررسی مشخصه های ریزساختاری مشخص نمود که علاوه بر حضور ذرات سخت در زمینه، کاهش اندازه دانه زمینه و برهمکنش ذرات با ناپیوستگی های میکروسکوپی و ذاتی ریزساختار از قبیل مرز دانه ها و نابجایی ها موجب بهبود چشمگیر خواص مکانیکی شده است.