مطالعه ریزساختاری و بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت «آلومینیوم خالص-گرافن» با استفاده از روش آسیاب گلوله ای در فرآیند ریخته گری با همزنی مکانیکی - مغناطیسی

در پژوهش های اخیر، استفاده از گرافن به دلیل تاثیر مثبت بر خواص کامپوزیت ها از جمله خواص مکانیکی، الکتریکی و حرارتی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، خواص ریزساختاری و مکانیکی نانوکامپوزیت ریختگی آلومینیوم خالص تقویت شده با 0.5درصد وزنی گرافن با همزنی مکانیکی - الکترومغناطیسی و سپس اکستروژن داغ و نهایتا آنیل، در دو روش استفاده از آسیاب گلوله ای و بدون استفاده از آسیاب گلوله ای بررسی شد. با بکار بردن روش های همزنی مکانیکی و الکترومغناطیسی، ترکیب دو نیروی برشی و حجمی، تلاطم بیشتری را در فلز مذاب ایجاد کرده که منجر به توزیع مناسب ذرات تقویت کننده، کاهش ساختارهای دندریتی و اصلاح اندازه دانه در طول انجماد می شود. مطالعات ریزساختاری نشان داد که در روش آسیاب گلوله ای توزیع نانو ذرات گرافن در فاز زمینه و کاهش اندازه دانه، نسبت به روش بدون آسیاب گلوله ای مطلوب تر می باشد. در روش آسیاب گلوله ای، سختی، استحکام کششی و استحکام فشاری به ترتیب 19.7، 142.8 و 11.7 درصد و در روش بدون آسیاب به ترتیب 9، 85.2 و 13.5 درصد نسبت به آلومینیوم خالص افزایش یافته است. تغییر طول در روش آسیاب گلوله ای 6.8 و در روش بدون آسیاب گلوله ای 35.4 درصد کاهش نشان می دهد.