ከመዳብ የተከማቸ የካርቦን ፋይበር አልሙኒየም አረፋ ሳንድዊች ፓነል የአፈፃፀም ባህሪያት ከተለመደው የአሉሚኒየም አረፋ ሳንድዊች ፓነል ጋር ሲነጻጸር

የአሉሚኒየም አረፋ ሳንድዊች(AFS) ፓነሎች እንደ ዝቅተኛ እፍጋት፣ ከፍተኛ ልዩ ጥንካሬ፣ ምቹ የኃይል መምጠጥ፣ የእርጥበት አቅም እና ኤሌክትሮማግኔቲክ መከላከያ የመሳሰሉ መዋቅራዊ እና ተግባራዊ ባህሪያት ጥምረት አላቸው። እነዚህ እጅግ በጣም ጥሩ ንብረቶች ኤኤፍኤስ በአይሮፕላን ፣ በመጓጓዣ እና በባህር መስኮች ትልቅ አቅም እንዲኖራቸው ያደርጉታል። ከብረት አረፋዎች ጋር ሲነፃፀር የኤኤፍኤስ ውጫዊ ሜታሊካዊ ሳህኖች አረፋውን በብቃት ማተም እና እንደ የመሸከምና የመታጠፍ ጥንካሬ ያሉ አጠቃላይ ሜካኒካዊ ባህሪያቱን ሊያሻሽሉ ይችላሉ። በአጠቃላይ ኤኤፍኤስ የተሰራው በማጣበቂያ ማያያዣ ዘዴ ሲሆን ይህም የአሉሚኒየም አረፋን ከጠንካራ የብረት ፓነሎች ጋር በማያያዝ የኢፖክሲ ሙጫ ማጣበቂያን ያካትታል።

ተለጣፊ ትስስር ዘዴው መዋቅራዊ እርጥበታማነትን በተሳካ ሁኔታ የሚያሻሽል ቢሆንም፣ በድጋሚ ጥቅም ላይ የሚውሉ ተግዳሮቶች እና ከፍተኛ ሙቀት ባለው ወይም በሚበላሹ ሁኔታዎች ውስጥ ለመጥፋት ተጋላጭነትን ጨምሮ ውስንነቶች አሉት። እነዚህን ውሱንነቶች ለመቅረፍ በፓነል እና በዋናው ንብርብር መካከል የብረታ ብረት ትስስርን ለማግኘት ሰፊ የምርምር ጥረቶች ተደርገዋል።

በአሁኑ ጊዜ የብረታ ብረት ትስስርን ለማስገኘት የታቀዱ የኤኤፍኤስ ዋና የዝግጅት ዘዴዎች በአጠቃላይ በሶስት ምድቦች ይከፈላሉ፡ ብየዳ፣ ቀልጦ አረፋ እና ማሸጊያ ፓውደር ሜታሊሪጂ ዘዴ። ከእነዚህ ዘዴዎች መካከል የማሸጊያው ሮሊንግ ፓውደር ሜታሎሎጂ ዘዴ ቀዳዳውን መዋቅር ለመቆጣጠር እና ዝቅተኛ የሙቀት መጠን አረፋን ለማምጣት የላቀ እንደሆነ ይቆጠራል. የቀደመው ስራችን ይህንን ቴክኖሎጂ በመጠቀም ትልቅ መጠን ያለው ኤኤፍኤስን በተሻለ የማስፋፊያ ባህሪያት እና ለኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች ሴሉላር መዋቅርን ለመስራት ተጠቅሞበታል።

ሆኖም ግን, በአረፋ እምብርት በአንጻራዊነት ዝቅተኛ የመጨመቂያ ሜካኒካዊ ባህሪያት ምክንያት, የኤኤፍኤስ የሜካኒካል ጥንካሬ መሻሻል ውስን ነው, ስለዚህ የአረፋ እምብርት ጥንካሬ ተጨማሪ መሻሻል ለኤኤፍኤስ ወሳኝ ነው.

እስከዛሬ ድረስ, የተለመዱ ዘዴዎች የ compressive ሜካኒካዊ ባህሪያት ለማሻሻል ሪፖርትየአሉሚኒየም አረፋየሚከተሉት ናቸው፡-የገጽታ አያያዝ፣የሙቀት ሕክምና እና ማጠናከሪያ ቅንጣቶች፣ፋይበር፣አሎይንግ ኤለመንቶች፣ወዘተ።ከነሱ መካከል አጫጭር የካርበን ፋይበር ዝቅተኛ መጠጋጋት፣ ከፍተኛ የመለጠጥ ሞጁል እና ትልቅ ገጽታ ያለው ሬሾ እንደ ተስፋ ሰጪ ማጠናከሪያ ቁሳቁሶች ሰፊ ትኩረትን ስቧል። በተጨማሪም የካርቦን ፋይበርን ወለል ሜታላይዜሽን በኤሌክትሮላይዜሽን ወይም በኬሚካላዊ እንደ መዳብ ልጣፍ ወይም ኒኬል ፕላስቲን በአሉሚኒየም መቅለጥ ውስጥ ያለውን የካርበን ፋይበር እርጥበት የበለጠ ያሻሽላል እና በካርቦን ፋይበር እና በአሉሚኒየም መቅለጥ መካከል ጎጂ የሆኑ የፊት ገጽታዎችን ያስወግዳል። የአሉሚኒየም ማትሪክስ ውህዶችን ለማጠናከር አጭር የካርቦን ፋይበር አሁን በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል.

Bhav Singhetal. በመዳብ የተሸፈኑ የካርቦን ፋይበርዎች የተጠናከረ የአሉሚኒየም ማትሪክስ ውህዶች በማነሳሳት ዘዴ. ሙኢታል ሁለት-ጥቅል የመውሰድ ዘዴን በመጠቀም በኒኬል በተሸፈነ የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ የአልሙኒየም ማትሪክስ ውህዶች። ውጤቶቹ የካርቦን ፋይበርን በመጨመር በስብስብ ጥንካሬ ውስጥ ከፍተኛ መሻሻል አሳይተዋል። ይሁን እንጂ በ ላይ የተካሄዱ ጥናቶች ውስን ናቸውየአሉሚኒየም አረፋ ተጠናክሯልበመዳብ በተሸፈነው የካርቦን ፋይበር. ካኦታል. በመጀመሪያ የተዘጋጀው በመዳብ የተሸፈነ የካርቦን ፋይበር በአሉሚኒየም አረፋ በማቅለጥ የአረፋ ዘዴ. ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት 0.35 ቮልት% Cf የፈሳሽ ፊልም መሰባበርን በመከላከል የአሉሚኒየም አረፋን ማረጋጋት ይችላል, እና ወደ አረፋው የተጨመረው የፋይበር መጠን የበለጠ የተረጋጋ ነው. ሙኢታል በማቅለጥ የአረፋ ዘዴ የሚዘጋጀው የአሉሚኒየም አረፋ የእርጥበት ባሕሪያት ሲኤፍ ሲጨምር በከፍተኛ ሁኔታ መሻሻል አሳይቷል።

በዚህ መሠረት የ Cf መጨመር የአረፋ መረጋጋትን እና የሜካኒካል ባህሪያትን በአንድ ጊዜ ለማሻሻል ውጤታማ ስትራቴጂ ሊሆን ይችላል ብሎ መደምደም ይቻላል.የአሉሚኒየም አረፋዎች. በተጨማሪም ተመራማሪዎች በዚህ መስክ የበለጠ ጥልቅ ጥናቶችን እንዲያካሂዱ በሚያነሳሳው በዱቄት ሜታልሪጅ ዘዴ በኩል በተዘጋጁት የመዳብ-የተሸፈኑ የካርቦን ፋይበርዎች የተጠናከረ የአሉሚኒየም አረፋ ሳንድዊች ፓነሎች ላይ ምንም ዓይነት ዘገባ የለም ።

በኒውክሊየሽን ዘዴ እና መረጋጋት ላይ ብዙ ጥናቶች ተካሂደዋልየአሉሚኒየም አረፋዎችየማጠናከሪያ ደረጃዎችን በመጨመር. በቀዳዳ ቁጥር እና በብልት ሞርፎሎጂ ውስጥ ያሉ ልዩነቶች ፣

እንደ መጠን፣ ማከፋፈያ እና ቅርፅ ያሉ አብዛኛውን ጊዜ በኑክሌሽን ዘዴዎች እና መረጋጋት ይባላሉ። በዱቄት ብረታ ብረት ስርዓት ውስጥ የተለያዩ የኑክሌር ተፅእኖዎች እና የኦክሳይድ አውታር ማረጋጊያ ዘዴዎች በጥልቀት ተመርምረዋል። በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉት አል-ሲ-ኤምጂ-ኩን ያካተቱ ኳተርነሪ ቅይጥ ዱቄቶች ለየት ያለ የማስፋፊያ መጠን እና ዝቅተኛ የአረፋ ሙቀቶች አሳይተዋል ፣ ጠንካራ የሙቀት መጠን 507 ◦C እና የፈሳሽ የሙቀት መጠን 596 ◦C። ቢሆንም፣ ይህን ልዩ ቅይጥ ስብጥር የያዙ የዱቄት ኮምፓክትን የኒውክሊየሽን ዘዴን፣ መረጋጋትን እና መጭመቂያ መካኒካል ባህሪያትን በተለይም Cf ን ሲያካትት የምርምር እጥረት አለ። በቀደሙት ሥራዎች የኑክሌርሽን እና የማረጋጊያ ዘዴዎች ምርመራዎች በዋነኝነት የሚካሄዱት በቦታው ባልሆኑ ዘዴዎች ሲሆን ይህም የአረፋ መቋረጥን ተከትሎ በፍጥነት የሚቀዘቅዙ ናሙናዎችን የቲሞግራፊ ትንታኔን ያካትታል። እንደ አለመታደል ሆኖ፣ ንዑስ ማይክሮሮን ፊኛ ኒውክላይዜሽን በዋነኝነት የሚከሰተው በቅድመ-ሙቀት ወቅት ሲሆን ከ100 ሚሴ እስከ 1 ሰከንድ ባለው ጊዜ ውስጥ በፍጥነት ይስፋፋል፣ ይህም ብዙውን ጊዜ ለእውነተኛ ጊዜ ምልከታ ፈተናዎችን ያሳያል። የዘመናዊው ሲንክሮትሮን ጨረራ ኤክስሬይ ኢሜጂንግ ቴክኒካል ከፍተኛ ኃይል ያለው እና የቦታ ጥራት ያለው ሲሆን ይህም በአሉሚኒየም አረፋዎች ከፍ ባለ የሙቀት መጠን የኒውክሊየሽን እና የዕድገት ሂደትን በቦታ ላይ ለመመልከት ያስችላል። በአሁኑ ጊዜ የተወሰኑ ተመራማሪዎች ብቻ የአል-ሲ-ኤምጂ ቅይጥ ዱቄትን በሲንክሮሮን ጨረር የአረፋ ኪነቲክስ መርምረዋል። ለምሳሌ Garcia-Morenoetal. በፈሳሽ አልሙኒየም አረፋ ውስጥ ጉልህ የሆኑ ተለዋዋጭ ክስተቶችን ዘግቧል፣ ይህም ኒውክሊየሽን እና እድገት፣ የአረፋ ማስተካከያ፣ የፈሳሽ መሳብ፣ ግርግር እና የፊልም ስብራትን ጨምሮ። ካም እና ሌሎች. የ AlSi8Mg4 የአልሙኒየም አረፋን በሲንክሮሮን ጨረሮች ኒውክሊየሽን እና የእድገት ሂደት አጥንቷል። ግኝታቸው እንደሚያመለክተው በብረታ ብረት ዱቄቱ ወለል ላይ ባሉ አድሶርባቴስ መበስበስ የሚፈጠረው ሃይድሮጂን ሌላ ጉልህ የሆነ የኒውክሊየሽን ዘዴን ያሳያል። ገና፣ በቅድመ-አካላት መካከል ያለው መስተጋብር ውስብስብ ነው፣ እና የአረፋ አወቃቀራቸው ተለዋዋጭነት በአፃፃፍ ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል። ለሁለቱም ለአል-ሲ-ኩ-ሚግ ዱቄት ስርዓት እና ለአል-ሲ-ኩ-ሚግ ዱቄት ስርዓት ከተጨመረው Cf ጋር የብረታ ብረት አረፋ አጀማመር እና እድገትን መረዳት እና ማሰስ ለቀጣይ የአረፋ መዋቅራዊ እድገት ባህሪያትን ለማሻሻል ወሳኝ ነው። ለመተግበሪያዎች.

በዚህ ሥራ ውስጥ፣ Cf/AFS እና AFS ከብረታ ብረት ኢንተርፌሽናል ትስስር ጋር በማሸጊያ ሮሊንግ ፓውደር ሜታሎሪጂ ዘዴ ተዘጋጅተዋል። የCf/AFS እና AFS የአረፋ ዝግመተ ለውጥ በሲንክሮትሮን ጨረሮች የCf በአረፋ ኒውክሊየሽን፣ እድገት እና ውህደት እና መረጋጋት ላይ ለማሳየት በቦታው ተስተውሏል። በተጨማሪም, Cf / AFS እና AFS በ 620 ◦C ለ 15 ደቂቃዎች በክፍል ምድጃ ውስጥ አረፋ. በመቀጠልም የአረፋው ናሙናዎች የቀዳዳ መጠን ማከፋፈያ፣ ቀዳዳ ማይክሮስትራክቸር እና መጨናነቅ ሜካኒካል ባህሪያት ተለይተዋል እና ተፈትነዋል። ከላይ በተጠቀሱት ጥናቶች መሰረት፣ የCf/AFS እና AFS አወቃቀር እና የመጨመቂያ ጥንካሬ ስልታዊ በሆነ መልኩ ተገምግመዋል።

2. ቁሳቁሶች እና ዘዴዎች

2.1. ጥሬ ዕቃዎች

AFS እና Cf/AFSን ለማዘጋጀት ስድስት ጥሬ ዕቃዎች ጥቅም ላይ ውለዋል፡ አል ዱቄት (አማካይ መጠን፡ 45 μm፣ ንፅህና>99.70%)፣ ሲ ዱቄት (አማካይ መጠን፡ 38 μm፣ ንፅህና>99.50%)፣ Cu ዱቄት (አማካይ መጠን፡- 38 μm ፣ ንፅህና> 99.90%) ፣ Mg ዱቄት (አማካይ መጠን 75 μm ፣ ንፅህና> 99.70%) ፣ TiH2 ዱቄት (አማካይ መጠን: 45 μm, ንፅህና> 99.70%) እና በመዳብ የተሸፈነ የካርቦን ፋይበር (አማካይ መጠን: 1～2 ሚሜ, የመዳብ ሽፋን ውፍረት: 1.4 μm).

2.2. የCf/AFS ማምረት

የማሸጊያው ሮሊንግ ፓውደር ሜታሎሎጂ ዘዴ ንድፍ በ ውስጥ ተገልጧልምስል 1. በድብልቅ ደረጃው ወቅት ኳተርነሪ ቅይጥ AlSi6Mg4Cu4 ዱቄት ተዘጋጅቷል, በአል, ሲ, ኩ እና ኤምጂ ዱቄቶች በ 86 wt%, 6 wt%, 4 wt%, እና 4 wt%, በቅደም ተከተል. 1 wt% oxidized TiH2 ዱቄት (የሙቀት ሕክምና በአየር ውስጥ ለ 1.5 ሰአታት በ 470 ◦C) እንደ መተንፈሻ ወኪል ተጨምሯል ይህም መቅለጥ በሚሰፋው የሟሟ የሙቀት መጠን H2 በፍጥነት ይለቃል። በተጨማሪም፣ 0.5 wt% የካርቦን ፋይበር እንደ ማጠናከሪያ ደረጃዎች ተካቷል። በተለይም አረፋ በሚፈጠርበት ጊዜ በፋይበር-አልሙኒየም ማቅለጫ በይነገጽ ላይ እንደ Al4C3 ያሉ ጎጂ ምላሾችን እርጥበት ለማጎልበት እና የካርቦን ፋይበር በኤሌክትሮፕላቲንግ አማካኝነት በመዳብ ተሸፍኗል። የኤሌክትሮፕላንት ሂደቱ በማጣቀሻዎች ውስጥ ተገልጿል.ምስል 2በኤሌክትሮ-አልባ ፕላስቲን ሂደት የተገኘውን በመዳብ የተሸፈኑ የካርቦን ፋይበርዎችን ያሳያል. ሽፋኑ የቃጫው ወለል አንድ አይነት እና ቀጣይነት ያለው ሽፋን አለው(ምስል 2(ሀ)–(ለ)). በመቀጠልም በዚህ ጥናት ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉት የተለያዩ ቅይጥ ውህዶች የተዘጋጁት ከላይ የተጠቀሱትን ዱቄቶች ከ Cf ጋር እና ያለ ሶስት አቅጣጫዊ ቀላቃይ ውስጥ ለ 3 ሰዓታት በደንብ በማደባለቅ ነው። ተመሳሳይነት ያለው የተቀላቀለው ዱቄት በታሸገ ክፍተት ውስጥ ተሸፍኗል, ከዚያም ቀዝቃዛ እና ሙቅ የማሽከርከር ሂደቶችን ይከተላል.

ቀዝቃዛው የሚሽከረከርበት ደረጃ አየርን ከዋሻዎቹ ውስጥ እና በክፍሎቹ መካከል ያለውን ክፍተት በተከታታይ ብዙ ማለፊያዎች እና ትናንሽ የመንፈስ ጭንቀት ውስጥ በተሳካ ሁኔታ ያስወግዳል። ሞቃታማው የመንከባለል ደረጃ በፓነል እና በዱቄት መበላሸት ቀዳሚው አንጻራዊ ጥግግት ከ98% በላይ ማግኘቱን ያረጋግጣል፣ ይህም የሚቀጥለውን የአረፋ ሂደት ያመቻቻል። ዝርዝር የማሽከርከር ሂደት መለኪያዎች በማጣቀሻዎች ውስጥ ተገልጸዋል. AFS እና Cf/AFS አረፋ የሚችሉ ቀዳሚዎች የሚገኘው በተጠቀሰው ሂደት ነው። በስተመጨረሻ፣ ሁለቱም የአረፋ ቀዳጆች በ 620 ◦C ለ 15 ደቂቃ ሲሞቁ የCf/AFS እና AFS ናሙናዎችን ለማምረት፣ ለቀዳዳ መጠን ትንተና፣ ለጥቃቅን መዋቅር እና ለተጨመቀ የሜካኒካል ባህሪያት ሙከራዎች ያገለግሉ ነበር።

2.3. ባህሪ እና የሙከራ ዘዴዎች

2.3.1. ማይክሮስትራክቸራል ባህሪ

የCf/AFS እና AFS ማይክሮስትራክቸር ሞርፎሎጂ በመስክ ልቀት ፍተሻ ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፒ (ሴም፣ ዘይስ አልትራ ፕላስ) ተመርምሯል። የኢነርጂ ስርጭት ስፔክትሮስኮፕ (EDS) በአረፋ በተሠሩ ናሙናዎች ውስጥ ባሉ የሕዋስ ግድግዳዎች ውስጥ የተለያዩ ደረጃዎችን ስብጥር ለመለየት ጥቅም ላይ ውሏል። የናሙናዎቹ የርዝመት ክፍሎች የተገኙት በኤሌክትሮ-ፍሳሽ ማሽን (EDM, DK7745) በመጠቀም አረፋ የተሰሩትን ናሙናዎች በመቁረጥ ነው. ይህንንም ተከትሎ የናሙናዎቹ ቁመታዊ ክፍሎች በቀለም ተሸፍነው ከዚያም 800-ግሪት እና 1500-ግራርት የአሸዋ ወረቀት እንደ ቅደም ተከተላቸው በአሸዋ ተጠርገው ተጠርዘዋል። በመጨረሻም፣ የተወለወለው የናሙና መስቀለኛ ክፍል ተመጣጣኝ የሕዋስ ዲያሜትሮች (ዲሜአን) የምስል ትንተና ሶፍትዌርን፣ Image Pro Plus 6.0 በመጠቀም ተወስነዋል።

ምስል 1.የማሸጊያው ሮሊንግ ዱቄት ሜታሎሎጂ ዘዴ።

ምስል 2.የ(ሀ) በመዳብ-የተሸፈኑ የካርቦን ፋይበር የ SEM ምስሎች፣ እና (ለ) በ (a) ውስጥ በቀይ ካሬ ምልክት የተደረገበትን ክልል አጉልቶ ያሳያል። ምስሎች (ሐ) እና (መ) በ (ለ) ውስጥ ያለው ነጥብ A የ EDS ውጤቶች ናቸው.

ምስል 3.የሲንክሮትሮን የጨረር ሙከራ ቅንብር ንድፍ ንድፍ።

2.3.2. በሳይቱ የአረፋ ምልከታዎች በ synchrotron ጨረር

የሲንክሮትሮን የጨረር ሙከራ ቅንብር ንድፍ ንድፍ ተቀርጿል።ምስል 3. ሙከራዎቹ የተካሄዱት በቢምላይን 4W1A የቤጂንግ ሲንክሮሮን ራዲየሽን ፋሲሊቲ (BSRF፣ የቤጂንግ ከፍተኛ ኢነርጂ ፊዚክስ ተቋም፣ የቻይና የሳይንስ አካዳሚ፣ ቻይና) ነው። ከተለመደው የመምጠጥ-ንፅፅር ምስል በተለየ ይህ ወረቀት ከSynchrotron Radiation Light ምንጭ ጋር የክፍል-ንፅፅር ምስልን ይጠቀማል። ይህ አካሄድ የባህላዊ የመምጠጥ ምስሎችን ውስንነት ይዳስሳል፣ ይህም ደካማ የሚስቡ ንጥረ ነገሮችን ለማየት ውጤታማ አይደለም። የናሙናዎቹ የአረፋ ሂደት የተከናወነው በኤክስሬይ ጨረር አቅጣጫ 15 ሚሜ በ15 ሚሜ ስኩዌር መስኮት በማሳየት በልዩ ዲዛይን በተዘጋጀ የአረፋ ምድጃ ውስጥ ነው። በስእል 3 ላይ እንደሚታየው የናሙና መጠኑ 15 ሚሜ × 15 ሚሜ × 2 ሚሜ ነው. ናሙናው የተወሰኑ የሴራሚክ ንጣፎችን ባቀፈ አረፋ ውስጥ ይቀመጣል። በአረፋው ሂደት ውስጥ, ኤክስሬይ በናሙና ውስጥ ማለፍ እና በቻርጅ-የተጣመረ መሳሪያ (ሲሲዲ) ካሜራ ተይዟል. የተመረጠው የኤክስ ሬይ ምንጭ በ20 ኬቭ ኃይል የሚሰራ ሲሆን ከፍተኛው የእይታ መጠን 7.4 ሚሜ × 7.4 ሚሜ የተቀጠረው የአረፋ ሂደትን አጠቃላይ ምልከታ ለማስቻል ነው።

የተመለከቱት ናሙናዎች በሁለቱም የመዞሪያ አቅጣጫ እና በተንጣለለ አቅጣጫ ላይ ቀጥ ብለው መቀመጡን ልብ ሊባል ይገባል. ሁለቱም 0.5 wt% Cf የያዙ እና 0.5 wt% Cf የሌላቸው ሁለቱም የጎን ፓነሎች EDMን በመጠቀም ከሁለቱም የናሙናዎች ጎን ተወግደዋል። በአሉሚኒየም አረፋ አረፋ ባህሪያት ላይ የ Cf ተጽእኖ ተመርምሯል. ከዚህም በላይ የተለያዩ ውህዶች ያሏቸው ቀዳሚዎች በአንድ ማሞቂያ ምድጃ ውስጥ በ 620 ◦ ሴ.

2.3.3. መጨናነቅ ሜካኒካል ባህሪያት ሙከራ

የመጨመቂያው ናሙናዎች በ 23 ሚሜ ቁመት እና በ 20 ሚሜ ዲያሜትር በ EDM ወደ ሲሊንደሪክ ናሙናዎች ተቆርጠዋል, እና የመጠን ተፅእኖን ለማስወገድ እያንዳንዱ አቅጣጫ ቢያንስ 10 ሙሉ ቀዳዳዎችን ማካተት አለበት. ከፍተኛው 100 KN የመጫን አቅም ያለው AG-XPLUS ኤሌክትሮን ሁለንተናዊ የቁስ መሞከሪያ ማሽንን በመጠቀም የኳሲ-ስታቲክ መጭመቂያ ፈተናዎች ISO13314-2011 እና GB/T31930-2015 ደረጃዎችን በመከተል ተካሂደዋል። ለእያንዳንዱ ቡድን ሶስት ናሙናዎች ተፈትነዋል, እና በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ያለው የግፊት ውጥረት-ውጥረት ኩርባዎች ከሶስት ከተሞከሩት ናሙናዎች የተገኘውን አማካይ ውጤት ያመለክታሉ. ሁሉም ሙከራዎች የተከናወኑት በቦታ ሙቀት ውስጥ የማያቋርጥ የጭንቅላት ፍጥነት 2 ሚሜ/ደቂቃ (ከመጀመሪያው የውጥረት መጠን ከ10-3 ሰ- 1 ጋር የሚመጣጠን) በመፈናቀል ቁጥጥር ነው።

ምስል 4.በጊዜ የተሻሻለ የሲንክሮሮን ጨረር የCf/AFS አረፋ ሂደት ምስሎች፡ (ሀ) አረፋ የሌለው ቅድመ ሁኔታ በ t0 ቅጽበት በ 380 ◦C; (ለ)– (ሐ) በቅድመ መቅለጥ ወቅት የኤሌሜንታል መዳብ እና የ II ዓይነት ኒውክሊየሽን መፍረስ; (መ)– (ሰ) የተለያዩ የአረፋዎች ኒውክሊየሽን እና የእድገት ሂደቶች; እና (ሸ)–(i) አረፋዎች ይዋሃዳሉ እና ይሰበራሉ።

3. ውጤቶች እና ውይይት

3.1. በሳይቱ የአረፋ ባህሪ በ synchrotron ጨረር ስር

3.1.1. የCf/AFS አረፋ ዝግመተ ለውጥ

ምስል 4የCf/AFS የአረፋ ሂደትን የሚያሳዩ ተከታታይ የሲንክሮሮን ጨረር ምስሎችን ያሳያል። የCf/AFS የመጀመሪያ ምስሎች(ምስል 4 (ሀ))የተያዙት ማትሪክስ በጠንካራ ሁኔታ በ 380 ◦C ሲሆን ይህ ጊዜ እንደ t0 ተቀምጧል። በቀዳሚው ውስጥ ካሉት ሌሎች አካላት ጋር ሲወዳደር፣Cf በዋናነት በግራጫ በአሉሚኒየም የበለፀገ ማትሪክስ ውስጥ ጥቁር ሆኖ ይታያል። ይህ በፋይበር ወለል ላይ ባለው ከፍተኛ የመዳብ ይዘት ላይ እንደሚታየው ሊታወቅ ይችላልምስል 2(ሐ)–(መ)ከሌሎቹ የቅድሚያ አካላት ጋር ሲነፃፀር ትልቁ አንጻራዊ የአቶሚክ ብዛት ያለው። ከዚህም በላይ፣ አብዛኛው Cf ተበታትኖና ተለያይቶ፣ በአንድ ላይ ከመሰባሰብ ይልቅ፣ በኤግዚቢሽኑ ላይ እንደሚታየው ይስተዋላል።ምስል 4(ሀ). ይህ የሚያሳየው በ0.5 wt% የCf ሲጨመር የ3 ሰአት የማነቃቂያ ሂደት የሚፈለገውን የስርጭት ሁኔታ በብቃት ሊያገኝ ይችላል።

በ t0+194s (እንደሚታየው በምስል 4(ለ)ከ 90 μm እስከ 180 μm ዲያሜትሮች ያሏቸው ነጭ ፣ ከቅርቡ ክብ ቅርጽ ያላቸው አረፋዎች በግራጫ የአልሙኒየም ማትሪክስ (በቀይ ቀስት ምልክት የተደረገባቸው) ይታያሉ። በ 46 ሴኮንድ ውስጥ እንደሚታየው የአረፋዎች ቁጥር መጨመር ቀጥሏልምስል 4(ሐ). በተጨማሪም፣ በማትሪክስ ውስጥ የሚካሄደው ሌላ ትኩረት የሚስብ ለውጥ አንዳንድ ትናንሽ አረፋዎች በCf ገጽ ላይ በCu dissolutions ጅምር (በቀይ ባለ ነጥብ ሳጥን ምልክት የተደረገባቸው) መፈጠር ይቀናቸዋል። ይህ ክስተት በመዳብ በያዘው የዱቄት ኮምፓክት ውስጥ በተፈጠረው የ II ዓይነት ኒውክሊየሽን ምክንያት ሊሆን ይችላል። የኩ መጨመር የአሎይክስ ሙቀትን በከፍተኛ ሁኔታ እንደሚቀንስ በሰፊው ይታወቃል. ይህ በማሞቅ ሂደት ውስጥ የመዳብ ዱቄትን በያዘው የዱቄት ቅድመ ሁኔታ ውስጥ በተናጥል የዱቄት ቅንጣቶች ዙሪያ የአካባቢያዊ መቅለጥን ያስከትላል፣ ይህም ከፍተኛ መጠን ያለው Al–Si–Mg–Cu በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ይቀልጣል። ኳተርነሪ eutectic ቅልጥ ገንዳ በቅይጥ ውስጥ ደካማ ክልል የመሆን አዝማሚያ እና ለኑክሌርነት በጣም የተጋለጠ ነው። በውጤቱም, አረፋዎች የበለጠ አስኳል እና በቃጫው ወለል ላይ ባለው መዳብ ከተሸፈነው አጠገብ ያድጋሉ. በተጨማሪም በዚህ ቅጽበት በማትሪክስ ውስጥ ያለው ዝቅተኛ የፈሳሽ ክፍልፋይ ከቲኤች 2 መበስበስ የሚመጡ ጋዞች በአሉሚኒየም ማትሪክስ ውስጥ በቀላሉ እንዲከማቹ ያደርጋል። ዓይነት II ኒዩክሊየሽን ውጤታማ በሆነ መንገድ የተከማቸ ጋዝ ዝቅተኛ የፈሳሽ ክፍልፋይ ማትሪክስ እንዲለያይ በማስገደድ እና በፈሳሹ ውስጥ ስንጥቆችን በማሰራጨት የሃይድሮጂን መጠንን በእጅጉ ያስወግዳል።

ምስል 4(መ)ማትሪክስ ሙሉ በሙሉ በሚቀልጥበት ጊዜ አረፋዎቹ መጀመሪያ ኒውክሌይ አድርገው በCf ክልል ላይ ያድጋሉ፣ እና የአረፋው መገኛ ቦታዎች ከሚጠፋው መዳብ ከተሸፈነው ንብርብር ጋር ይዛመዳሉ (በቀይ ባለ ነጥብ ሳጥን ምልክት የተደረገበት)። የሁለተኛ ደረጃ ደረጃዎች መጨመር የተለያዩ የኑክሌር ቦታዎችን ቁጥር እንደሚጨምር በደንብ የተረጋገጠ ነው, በዚህም በተቀላቀለ ቅይጥ ውስጥ አዳዲስ አረፋዎች እንዲፈጠሩ የኃይል መከላከያውን ይቀንሳል. ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ የኑክሌር መጠኑ በአንድ ክፍል መጠን ከጠቅላላው የተለያዩ የኑክሌር ቦታዎች ጋር ይዛመዳል። በዚህም ምክንያት አረፋዎቹ መጀመሪያ ላይ የካርበን ፋይበርዎች በሚገኙባቸው ቦታዎች ላይ ኒውክሊየስ እና በካርቦን ፋይበር ርዝመት ውስጥ እንደሚሰፉ መገንዘብ ይቻላል. የሟሟ ክፍልፋይ ተጨማሪ ጭማሪ ሲኖር፣ ብዙ አዳዲስ አረፋዎች ብቅ ብቅ እያሉ ነው።ምስል 4(ሠ)–4(ሰ). ነገር ግን የአካባቢያዊ ውህደት እና የአረፋዎች ስብራት ፍጥነት ቀርፋፋ ነው, ይህም አረፋዎቹ ከፍተኛ መረጋጋት እንዳላቸው ያሳያል. በ t0 + 426s, የአረፋዎች ብዛት በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል, እና

የቅድሚያው መጠን ትልቅ መስፋፋትን ያሳያል(ምስል 4(ሸ)). በተጨማሪም በኦስትዋልድ ብስለት ምክንያት ትናንሽ አረፋዎች በትልልቅ ሰዎች የሚዋሃዱበት (በቀይ ቀስት ምልክት የተደረገበት) የአረፋ ውህደት መከሰቱ የብረታ ብረት አረፋዎች በዝግመተ ለውጥ ወቅት የማይቀር ሂደት ነው። ይህ የብስለት ክስተት ትንሽ ቁጥር ያላቸው ትላልቅ እና መደበኛ ያልሆኑ አረፋዎች (በቀይ ቀስት ምልክት ተደርጎበታል) እንዲታዩ ያደርጋል.ምስል 4(i)).

ምስል 5.በተለያዩ ደረጃዎች የኤኤፍኤስ የአረፋ ሂደት በጊዜ የተሻሻሉ ምስሎች፡ (ሀ) በ t0 ቅጽበት በ 380 ◦C ያልቀለጠ ቀዳሚ; (ለ) በቅድመ መቅለጥ ወቅት የኤሌሜንታል መዳብ እና የ II ዓይነት ኒውክሊየሽን መፍረስ; (ሐ) የአረፋዎች ኒውክሊየስ እና የእድገት ሂደቶች; እና (መ)–(ረ) አረፋዎች ይዋሃዳሉ እና ይሰበራሉ።

3.1.2. የ AFS አረፋ ዝግመተ ለውጥ

ምስል 5 የኤኤፍኤስ የአረፋ ሂደትን የሚያሳዩ ተከታታይ የሲንክሮሮን ጨረር ምስሎችን ያሳያል። ከCf/AFS ጋር በሚመሳሰል መልኩ፣ የሲንክሮሮን ጨረር ቅደም ተከተል የመጀመሪያ ምስል የተቀረፀው AFS በ 380 ◦C በጠንካራ ደረጃ ላይ በነበረበት ጊዜ ነው (ይመልከቱ)ምስል 5(ሀ)). ማትሪክስ ከጠንካራው የሙቀት መጠን በላይ ሲሞቅ, ትናንሽ ነጭ አረፋዎች በ ውስጥ ይታያሉምስል 5(ለ) እና (ሐ), በቲኤች 2 መበስበስ እና በ Cu-rich ክልል ውስጥ የ II ዓይነት ኑክሌር መከሰት ምክንያት. ነገር ግን፣ የተፈጠሩት አረፋዎች ብዛት እና የስርጭት መጠናቸውምስል 5(ሐ)ጋር ሲወዳደር በተለይ ዝቅተኛ ነው።ምስል 4(ሐ). ይህ የሚያሳየው Cf/AFS በኒውክሌርሽን ጊዜ ቀደምት ጋዝ እንዲለቀቅ ተጨማሪ ሰርጦችን ይሰጣል፣ ይህም በአሉሚኒየም ማትሪክስ ውስጥ አነስተኛ ፈሳሽ ክፍልፋይ ያለው ስንጥቅ ከመጠን በላይ እንዳይፈጠር ይከላከላል።

ከCf/AFS ጋር ሲወዳደር ጥቂት የኤኤፍኤስ ኒውክሊየሽን ቦታዎች እና ከፍተኛ የሆነ ያልተለመደ የአረፋ እድገት እድሎች ሊታዩ ይችላሉ።ምስል 5(መ)–(ረ). የ AFS አረፋዎች ዝግመተ ለውጥ መደበኛ ያልሆነ ነው፣ እና መጠኖቻቸው ሰፊ ለውጦችን ያሳያሉ በሁለቱም ማይክሮሜትሮች መጠን ያላቸው አረፋዎች እና ያልተለመደ ሚሊሜትር መጠን ያላቸው ትላልቅ አረፋዎች (በቀይ ቀስት ምልክት የተደረገባቸው) አብረው በመኖር ምክንያት። ከዚህም በላይ በመጀመርያው የኑክሌር ሂደት ውስጥ ያለው ይህ አለመረጋጋት እና አለመመጣጠን በመጨረሻው ቀዳዳ መዋቅር እና በኤኤፍኤስ እና በሲኤፍ/ኤኤፍኤስ መካከል በሜካኒካል ባህሪያት ላይ ከፍተኛ ልዩነት ሊፈጥር ይችላል።

3.2. የማክሮስትራክቸር ትንተና

በ AFS እና Cf/AFS መካከል ያለውን የማክሮስኮፒክ ቀዳዳ ሞርፎሎጂ እና የፔር ዲያሜትር ልዩነት ለመመርመር፣ ሁለት ሳንድዊች አወቃቀሮች በላብራቶሪ ሁኔታዎች ውስጥ በ 620 ◦C የአረፋ ሙቀት ለ 15 ደቂቃዎች ተዘጋጅተዋል። የኤኤፍኤስ እና የCf/AFS ማክሮ መዋቅሮች እና የሕዋስ መጠን ስርጭት በ ውስጥ ይታያሉምስል 6. የሁለቱ ሳንድዊች መዋቅሮች ናሙናዎች ቀጥ ያሉ ክፍሎችን ማነፃፀር የCf/AFS አረፋዎች በጣም የተሻሉ ህዋሶች እና እንደ ህዋሳት መሰባበር ወይም ውህደት ያሉ ጉድለቶች እንዳሏቸው ያሳያል (ይመልከቱ)።ምስል 6 (ለ)). በተቃራኒው እንደሚታየውምስል 6(ሀ), ኤኤፍኤስ አንዳንድ ያልተለመዱ ትላልቅ ቀዳዳዎች በመኖራቸው ደካማ የሆድ ድርቀት ያሳያል. ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ለኤኤፍኤስ እና ለሲኤፍ/ኤኤፍኤስ ያለው ተመጣጣኝ የቀዳዳ ዲያሜትር 2.9 ± 0.2 ሚሜ እና 1.9 ± 0.1 ሚሜ ነበሩ፣ ይህም የፔሩ ዲያሜትር በሲኤፍ በመጨመር የበለጠ የተጣራ መሆኑን ይጠቁማል (ይመልከቱ)።ምስል 6(ሐ) እና (መ)).

የፔሩ መዋቅር ዝግመተ ለውጥ በሁለት የውድድር ዘዴዎች ተጽእኖ ያሳድራል-የቲኤች 2 መበስበስ እና የአረፋ ውህደት እና መሰባበር . የቲኤች 2 መበስበስ ለኒውክሊየሽን, ለፖሮሲስ እና የማስፋፊያ መጠን መጨመር አስተዋፅኦ ያደርጋል, የአረፋዎች ውህደት እና መሰባበር ደግሞ የቦረቦቹን ቁጥር ይቀንሳል እና የቦረቦቹን ዲያሜትር ይጨምራል. የአረፋ ውህደት እና የመጥፋት ክስተቶች መቀነስ የተሻለ ሴሉላር መዋቅር ለማግኘት አስተዋፅኦ ያደርጋል. ስለዚህ በአረፋው ሂደት ውስጥ የአረፋው መዋቅር ተመሳሳይነት እንዲኖረው የአረፋው ከፍተኛ መረጋጋት አስፈላጊ ነው. ለ Cf/AFS፣ የCf መጨመር በአሉሚኒየም መቅለጥ የቃጫዎቹን እርጥበት በእጅጉ ያሻሽላል። በተዘገበው የCf የተጠናከረ የአሉሚኒየም አረፋ [44] በቅልጥ አረፋ ዘዴ ከተዘጋጀው ጋር ተመሳሳይ፣ የCf መጨመር የሕዋስ ግድግዳ መሰባበርን በመከላከል እና ግርዶሽ እንዲፈጠር በማድረግ የአሉሚኒየም አረፋን ያረጋጋል። ይህ በእንዲህ እንዳለ Cf በሴል ግድግዳ ውስጥ የተጣራ መሰል መዋቅርን መፍጠር ይችላል, ይህም የመለያየት ኃይልን ይፈጥራል እና አረፋዎችን መሰባበርን ይከላከላል, ስለዚህም የሴል አወቃቀሩን ያሻሽላል, የአረፋ መረጋጋት እና የፔሮ ስርጭት ተመሳሳይነት.

3.3. ማይክሮስትራክቸራል ባህሪ

ምስል 7(ሀ)ከኤኤፍኤስ ጋር አረፋ ከተጣበቀ በኋላ የሕዋስ ግድግዳውን ማይክሮስትራክሽን ያሳያል. ለ AlSi6Cu4Mg4 alloy foams እንደዘገበው eutectic Al–Si, Mg2Si, Al2Cu, እና Al5Cu2Mg8Si6, በ alloy ውስጥ ይገኛሉ, ይህም በ EDS ትንታኔ ከተገኘው ግኝቶች ጋር የሚስማማ ነው.ምስል 7(ለ). እነዚህ የሚሰባበር ደረጃዎች የአሉሚኒየም አረፋን ሜካኒካል ባህሪን የሚቀንሱት የጉድጓድ ግድግዳውን በማዳከም ወይም በተበላሹበት ጊዜ ስንጥቅ ምንጭ በመሆን ነው። ስለዚህ የማጠናከሪያ ደረጃዎችን በመጨመር የጉድጓዱን ግድግዳ ሜካኒካል ባህሪያት ማሳደግ ውጤታማ እና ውጤታማ ስትራቴጂ ነው.

ለ Cf/AFS፣ ከ ሊታይ ይችላል።ምስል 7(ሐ) እና (መ)Cf በሴሉ ግድግዳ ውስጥ ወይም በሴሉ ግድግዳ ጠርዝ ላይ መሰራጨቱን ያሳያል ፣ ይህም Cf ከአሉሚኒየም መቅለጥ ጋር በጣም ጥሩ እርጥበት እንዳለው ያሳያል። በተጨማሪም ፣ የሚታይ ነው (ተመልከት)ምስል 7(መ)) አነስተኛ መጠን ያለው የተፋጠነ ደረጃ Al2Cu በቃጫዎቹ እና በአሉሚኒየም መቅለጥ መካከል ባለው ግንኙነት ላይ ይመሰረታል። ይህ ክስተት በቃጫዎቹ እና በማትሪክስ መካከል ጠንካራ ትስስር እንዲኖር አስተዋጽኦ ያደርጋል. የዚህ ስርጭት ምላሽ እድገት በሚታወቅ ሁኔታ ውስጥ ሊታይ ይችላል።ምስል 4(ሀ)–(ሐ). ልብ ይበሉ፣ የተፋጠነው ደረጃ የካርቦን ፋይበርን ሙሉ በሙሉ አይከበብም፣ እና የዚህ ስርጭት ሁኔታ እና መጠን ለ Cf/AFS ጠቃሚ ናቸው። በኤልቪ እና ሌሎች ጥናት ላይ በመመስረት፣ በCf በተጠናከረ የአሉሚኒየም ማትሪክስ ጥምር ቁሶች ላይ፣ ተገቢው የተፋጠነ ደረጃ መጠን የፊት ገጽታ ትስስር ጥንካሬ ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር እና እንደሚቆጣጠር ታይቷል።

ምስል 6.የተወካይ ናሙና ቋሚ ክፍሎች (ሀ) AFS እና (ለ) Cf/AFS። ከ(ሀ) እና (ለ) ጋር የሚዛመደው ተመጣጣኝ ዲያሜትር ከአካባቢ ክፍልፋይ ሴራዎች በ(c) እና (መ) በቅደም ተከተል ተመስለዋል። በ (ሐ) እና (መ) ውስጥ ያለው ጠንካራ ቀጣይነት ያለው መስመር የሎግ-የተለመደውን መገጣጠምን ይወክላል። ሪግሬሽን (R2) የተመጣጠነ ጥሩነትን ይወክላል.

ምስል 7.SEM ምስሎች (ሀ) እና (ለ) የሚዛመዱትን ጥቃቅን መዋቅሮች ያሳያሉምስል 6(ሀ) ኤኤፍኤስ እናምስል 6(ለ) Cf/AFS፣ በቅደም፣ በተጨማሪም፣ምስል 7(ለ) እና (መ) የተተረጎሙ ማግኔቶችን ያሳያሉምስል 7(ሀ) እና (ሐ) በቅደም ተከተል።

3.4. የCf ማረጋጊያ ዘዴ አል-ሲ-ሚግ-ኩ አረፋ

ከላይ በተጠቀሰው ትንታኔ መሰረት፣ ለCf/AFS እና AFS የአረፋ መፍጫ ዘዴ ንድፍ ውክልና በ ውስጥ ተጠቃሏልምስል 8. በCf/AFS እና AFS መካከል ያለው ጉልህ ልዩነት በኒውክሌዥን ደረጃ፣ የአረፋ እድገት፣ እና የውህደት ደረጃ፣ እና ቀስ በቀስ የማጠናከሪያ ደረጃ፣ በምሳሌው ላይ እንደተገለጸውምስል 8 (ሀ) እና (ለ).

ምስል 8.የCf/AFS እና የኤኤፍኤስ የአረፋ ባህሪ ንድፍ፡ (a) Cf/AFS; እና (ለ) AFS.

በ AlSi6Cu4Mg4 alloy foams የኑክሌር ደረጃ ላይ፣ አረፋዎች የTiH2 ቅንጣቶች ባሉበት ቦታ ላይ ከማስቀመጥ ይልቅ በመዳብ ቅንጣቶች ዙሪያ ባለው ፈሳሽ ኳተርንሪ ኢውቲክቲክ ውስጥ መክተት ይፈልጋሉ። የዚህ ዓይነቱ ኒዩክሌሽን በጣም ደካማ በሆነው የቅድሚያ ክልል (አይነት II ኒውክሊየሽን) በቲኤች 2 መበስበስ ለሚለቀቁት ጋዞች ተጨማሪ የማምለጫ ሰርጦችን ይሰጣል ፣የጋዞችን ክምችት በማስቀረት እና በአሉሚኒየም መቅለጥ ውስጥ ስንጥቆች እንዲሰራጭ ያደርጋል። በመዳብ የተሸፈኑ የካርቦን ፋይበርዎች መጨመር H2ን ለመልቀቅ ተጨማሪ ቻናሎችን ይፈጥራል. ይሁን እንጂ በዚህ ደረጃ ላይ የአሉሚኒየም ማቅለጫ በቂ ፈሳሽ ክፍልፋይ ስለሌለው ለእንደዚህ ዓይነቶቹ ትናንሽ አረፋዎች በቂ የሆነ የ H2 ምንጭ እንዲኖራቸው ለማድረግ አስቸጋሪ ነው. በውጤቱም, የሙቀት መጠኑ ሲጨምር እነዚህ ትናንሽ አረፋዎች በማቅለጥ ውስጥ ይሰብራሉ. ቀዳሚው ሙሉ በሙሉ ሲቀልጥ፣ ከቲኤች 2 ኃይለኛ የዲይድሮጅነሽን ምላሽ የተለቀቀው H2 በኒውክሊየሽን ነጥቡ ላይ ተመስርተው በፍጥነት ያድጋሉ። ሲኤፍ አረፋዎችን ለማፍለቅ ብዙ የተለያዩ የኒውክሊየሽን ቦታዎችን ያቀርባል፣ ይህም የኑክሌር መጠኑን በእጅጉ ይጨምራል። በተመሳሳይ ጊዜ የ Cf መገኘት የአንደኛ ደረጃ አረፋዎችን ግንኙነት እና ውህደት በትክክል ይከለክላል እና ያልተለመዱ ትላልቅ አረፋዎች እንዳይፈጠሩ ይከላከላል።

አረፋዎቹ በማደግ እና በመዋሃድ ወቅት, የ Cf መጨመር የአረፋ መረጋጋትን በእጅጉ ያሻሽላል. ምክንያቱ የCf እና የአሉሚኒየም መቅለጥ ጥሩ የእርጥበት አቅም ስላላቸው እና ፋይቦቹ በቀላሉ በሁለቱ ጋዝ-ፈሳሽ መገናኛዎች መካከል ተጣብቀው የኔትወርክ መዋቅር መፍጠር ይችላሉ (እንደሚታየው እ.ኤ.አ.ምስል 7(ሐ)). ፈሳሹ ፊልሙ እየቀነሰ ሲሄድ ቃጫዎቹ ከጠፍጣፋው ወሰን ውስጥ መሳብን ለመቋቋም የመለያያ ግፊት ሊፈጥሩ ስለሚችሉ ፈሳሹ ፊልሙ እንዳይሰበር ይከላከላል። ስለዚህ Cf/AFS ከኤኤፍኤስ ጋር ሲወዳደር ረዘም ያለ የአረፋ ጊዜ ይፈልጋል፣ ይህም ከፍተኛ መረጋጋት ያለው በአረፋው ዝግመተ ለውጥ ወቅት የፔሮ መዋቅርን ተመሳሳይነት ሊጠብቅ ይችላል።

በዝግታ የማጠናከሪያ ደረጃ፣ በCf/AFS ውስጥ ያሉ አረፋዎች ማደግ አይችሉም እና ቃጫዎቹ በሴል ግድግዳ ውስጥ (በቀይ ባለ ነጥብ ሳጥን ምልክት የተደረገባቸው) ናቸው። ይህ የፋይበር ማቆየት በኦስትዋልድ ብስለት ላይ እንደሚታየው ትናንሽ አረፋዎችን በትልልቅ እንዳይመገቡ ይከላከላል እና በማጠናከሪያ መስፋፋት ምክንያት የሕዋስ ግድግዳ መሰባበርን ይከለክላል። በውጤቱም፣ Cf/AFS ከኤኤፍኤስ ጋር ሲነፃፀሩ የበለጠ ተመሳሳይነት ያለው የቆዳ ቀዳዳ መዋቅር እና አነስተኛ የጉድጓድ ጉድለቶችን ያሳያል።

3.5. ሜካኒካል ባህሪያት

ለCf/AFS እና AFS ከሞላ ጎደል ተመሳሳይ ፖሮሲየም ያላቸው (83.2% እና 81.4%፣ በቅደም ተከተል) ያላቸው የታመቀ የጭንቀት-ውጥረት ኩርባዎች በ ውስጥ ቀርበዋልምስል 9 (ሀ). የታመቀ የጭንቀት-ውጥረት ጥምዝ መስመራዊ የመለጠጥ ክልልን፣ የፕላታ ክልልን እና የመጠን ክልልን የሚያካትት የተለየ የሶስት ደረጃ ባህሪን ያሳያል። የኤኤፍኤስ እና የCf/AFS የታመቀ የትርፍ ጥንካሬ 8.44 MPa እና 11.87 MPa እንደቅደም ተከተላቸው። የCf/AFS የታመቀ የምርት ጥንካሬ ከኤኤፍኤስ ጋር ሲነፃፀር በ40.6 በመቶ ጨምሯል። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ የCf/AFS ሃይል የመሳብ አቅም ከኤኤፍኤስ በተመሳሳዩ ጫና የተሻለ ነው፣ምስል 9 (ለ). የኤኤፍኤስ እና የCf/AFS የኢነርጂ የመሳብ አቅሞች በቅደም ተከተል 3.3 MJ/m3 እና 6.1 MJ/m3 ናቸው። ከኤኤፍኤስ ጋር ሲነፃፀር የCf/AFS የኢነርጂ የመሳብ አቅም በ84.8% ተሻሽሏል።

ምስል 9.የታመቀ ውጥረት-የባቡር ኩርባዎች እና የኃይል መምጠጥ አቅም የ Cf/AFS እና AFS ኩርባዎች፡ (ሀ) የጭንቀት-የባቡር ኩርባዎች; (ለ) የኃይል መምጠጥ አቅም ኩርባዎች.

የ Cf ውህደት የአረፋ እምብርት ሜካኒካል ባህሪያትን በከፍተኛ ሁኔታ አሻሽሏል. የሜካኒካል ባህሪያት እንደሚታወቀው ይታወቃልየአሉሚኒየም አረፋከጉድጓድ መዋቅር እና ከሜካኒካል ባህሪያት ጋር በቅርበት የተሳሰሩ ናቸው. የማክሮስትራክቸራል ትንታኔ እንደሚያመለክተው የCf መጨመራቸው የቀዳዳውን መጠን በማጣራት ፣የተሻሻሉ የብልት ስርጭቶችን እና የቆዳ ጉድለቶችን ይቀንሳል። ከሳሲኩማር እና ሌሎች ግኝቶች ጋር ተመሳሳይ። እና Yangetal. አነስተኛ ቀዳዳ ዲያሜትር እና ጠባብ ቀዳዳ ማከፋፈያ የታመቀ ጥንካሬን እና የኢነርጂ መምጠጥን ውጤታማነት ለማሳደግ የበለጠ ጠቃሚ ናቸው። ከዚህም በላይ በአረፋው ሜካኒካል ባህሪያት ላይ ያለው ማይክሮስትራክሽን ተጽእኖ በዋናነት በሲኤፍ (Cf) በተሸፈነው የአረፋው ቀዳዳ ግድግዳዎች ውስጥ ነው. በአሉሚኒየም ማትሪክስ ውስጥ ባለው የካርቦን ፋይበር በመዳብ የተሸፈነው ስርጭት እና መሟሟት በቃጫዎች እና በአሉሚኒየም ማትሪክስ መካከል ጠንካራ የሆነ የፊት ገጽ ትስስር እንዲኖር ያስችላል ፣ ይህም ለጭነት ማስተላለፍ አስተዋጽኦ ያደርጋል። በቀዳዳው ግድግዳ ላይ የተቀመጠው ከፍተኛ ሞጁል የካርቦን ፋይበር በተጨመቀ ጭነት ውስጥ ያለውን ቀዳዳ ግድግዳ መበላሸትን ሊገድብ እና የመሸከም አቅምን ያሻሽላል። እነዚህ ሁሉ ምክንያቶች Cf/AFS ከኤኤፍኤስ ጋር ሲነፃፀሩ ከፍተኛ የምርት ጥንካሬ እና የኢነርጂ የመሳብ አቅምን እንዲያሳኩ ይደግፋሉ።

4. መደምደሚያ

Cf/AFS እና AFS የተዘጋጀው በማሸጊያ ሮሊንግ ዱቄት ሜታሎሎጂ ዘዴ በዚህ ሥራ ነው። የCf/AFS እና AFS የአረፋ ባህሪ በተለዋዋጭ በሲንክሮሮን ጨረር ወደ ላይ ታይቷል።

በአረፋው ኒውክሊየስ እና እድገት ላይ የ Cf ተጽእኖን ይመርምሩ. በተጨማሪም, በአሉሚኒየም ፎምፖች ላይ ያለው የፒ.ኤፍ. ዋናዎቹ መደምደሚያዎች እንደሚከተለው ናቸው.

(1) የሲንክሮሮን ጨረር በቦታው ምልከታዎች ላይ ሁለቱም የCf/AFS እና AFS የአረፋ ሂደቶች ሦስት የተለያዩ ደረጃዎችን ያሳያሉ፡ የአረፋ ኒውክሊዮስ፣ የአረፋ እድገት እና ውህደት እና መጠናከር።

ከኤኤፍኤስ ጋር ሲነፃፀር የCf/AFS የአረፋ ሂደት ከፍተኛ መረጋጋት እና የአረፋ ተመሳሳይነት ያሳያል። ኤኤፍኤስ በፖረ ዝግመተ ለውጥ ሂደት ውስጥ ያልተለመደ ትልቅ እና ደረቅ ቀዳዳዎችን ለመፍጠር በጣም የተጋለጠ ነው። በተጨማሪም፣ ልዩነቱ የተፈጠረው በCf ባለው የተለያየ ኒውክሊየሽን ውጤት ነው፣ ይህም የአረፋ ግድግዳ መሰባበርን የሚከላከል እና የኑክሌር መጠኑን በሚጨምርበት ጊዜ ውህደትን ይቀንሳል።

(2) የ 0.5 wt.% Cf መጨመር ተመጣጣኝ ቀዳዳ ዲያሜትር ከ 2.9 ± 0.2 ሚሜ ወደ 1.9 ± 0.1 ሚ.ሜ በማጣራት የቆሻሻ ጉድለቶችን በእጅጉ ይቀንሳል. በተመሳሳይ ጊዜ ማይክሮ አወቃቀሩ የ Cf ጥሩ እርጥበት ያሳያል, ይህም በቀዳዳው ግድግዳ እና በጋዝ-ጠንካራ በይነገጽ ላይ ይሰራጫል, በዚህም የአረፋ መረጋጋት ይጨምራል.

(3) ከኤኤፍኤስ ጋር ሲነጻጸር፣ የCf/AFS የመጭመቂያ ምርት ጥንካሬ እና የኢነርጂ የመሳብ አቅም በቅደም ተከተል በ40.6% እና 84.8% ጨምሯል። የዚህ ጥናት ግኝቶች በአውቶሞቲቭ እና በኤሮስፔስ ኢንዱስትሪዎች መስክ የምህንድስና አፕሊኬሽኖች እምቅ አቅም ያላቸውን የአሉሚኒየም አረፋ ሳንድዊች ፓነሎችን ከብረታ ብረት ማያያዣዎች ጋር ለማጠናከር ሀሳቦችን ሊሰጡ ይችላሉ ።

ከጆርናል ኦፍ ቁስ ምርምር እና ቴክኖሎጂ መጣጥፍ