പരമ്പരാഗത അലുമിനിയം ഫോം സാൻഡ്‌വിച്ച് പാനലുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ചെമ്പ് നിക്ഷേപിച്ച കാർബൺ ഫൈബർ അലുമിനിയം ഫോം സാൻഡ്‌വിച്ച് പാനൽ പ്രകടന സവിശേഷതകൾ

അലുമിനിയം ഫോം സാൻഡ്വിച്ച്(AFS) പാനലുകൾക്ക് കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത, ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ശക്തി, അനുകൂലമായ ഊർജ്ജം ആഗിരണം, ഡാംപിംഗ് ശേഷി, വൈദ്യുതകാന്തിക ഷീൽഡിംഗ് തുടങ്ങിയ ഘടനാപരവും പ്രവർത്തനപരവുമായ സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ സംയോജനമുണ്ട്. ഈ മികച്ച പ്രോപ്പർട്ടികൾ AFS-ന് എയ്‌റോസ്‌പേസ്, ഗതാഗതം, മറൈൻ ഫീൽഡുകൾ എന്നിവയിൽ വലിയ സാധ്യതകളുള്ളതാക്കുന്നു. കഷ്ടിച്ച് ലോഹ നുരകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, AFS ൻ്റെ ബാഹ്യ മെറ്റാലിക് പ്ലേറ്റുകൾക്ക് നുരയെ ഫലപ്രദമായി അടയ്ക്കാനും അതിൻ്റെ സമഗ്രമായ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളായ ടെൻസൈൽ, ബെൻഡിംഗ് ശക്തി എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും. സാധാരണയായി, എഎഫ്എസ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് പശ ബോണ്ടിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ചാണ്, ഇത് എപ്പോക്സി റെസിൻ പശ ഉപയോഗിച്ച് സോളിഡ് മെറ്റൽ പാനലുകളിലേക്ക് അലുമിനിയം നുരയെ ഘടിപ്പിക്കുന്നു.

പശ ബോണ്ടിംഗ് രീതി ഫലപ്രദമായി ഘടനാപരമായ നനവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിലെ വെല്ലുവിളികളും ഉയർന്ന താപനിലയിലോ നശിപ്പിക്കുന്ന സാഹചര്യങ്ങളിലോ ഡിലാമിനേഷൻ പരാജയപ്പെടാനുള്ള സാധ്യതയും ഉൾപ്പെടെയുള്ള പരിമിതികൾ ഇതിനോടൊപ്പമുണ്ട്. ഈ പരിമിതികൾ പരിഹരിക്കുന്നതിന്, പാനലും കോർ ലെയറും തമ്മിൽ മെറ്റലർജിക്കൽ ബോണ്ടിംഗ് നേടുന്നതിന് വിപുലമായ ഗവേഷണ ശ്രമങ്ങൾ സമർപ്പിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.

നിലവിൽ, മെറ്റലർജിക്കൽ ബോണ്ടിംഗ് കൈവരിക്കാൻ ലക്ഷ്യമിട്ടുള്ള AFS-നുള്ള പ്രധാന തയ്യാറെടുപ്പ് രീതികളെ പൊതുവെ മൂന്ന് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: വെൽഡിംഗ്, മെൽറ്റ് ഫോമിംഗ്, പാക്കിംഗ് റോളിംഗ് പൗഡർ മെറ്റലർജി രീതി. ഈ രീതികളിൽ, പാക്കിംഗ് റോളിംഗ് പൗഡർ മെറ്റലർജി രീതി സുഷിരങ്ങളുടെ ഘടന നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ നുരയെ ഉണ്ടാകുന്നതിനും മികച്ചതായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി മികച്ച വിപുലീകരണ ഗുണങ്ങളും സെല്ലുലാർ ഘടനയും ഉപയോഗിച്ച് വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള AFS നിർമ്മിക്കാൻ ഞങ്ങളുടെ മുൻ ജോലി ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചു.

എന്നിരുന്നാലും, ഫോം കോറിൻ്റെ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ കംപ്രസ്സീവ് മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ കാരണം, AFS ൻ്റെ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയുടെ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ പരിമിതമാണ്, അതിനാൽ ഫോം കോറിൻ്റെ ശക്തി കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് AFS ന് നിർണായകമാണ്.

ഇന്നുവരെ, കംപ്രസ്സീവ് മെക്കാനിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് പൊതുവായ രീതികൾ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്അലുമിനിയം നുരതാഴെ പറയുന്നവയാണ്: ഉപരിതല സംസ്കരണം, താപ ചികിത്സ, കണികകൾ, നാരുകൾ, അലോയിംഗ് മൂലകങ്ങൾ മുതലായവ ചേർത്ത് ശക്തിപ്പെടുത്തൽ. അവയിൽ, കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത, ഉയർന്ന ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ്, വലിയ വീക്ഷണാനുപാതം എന്നിവയുള്ള ഹ്രസ്വ കാർബൺ നാരുകൾ വാഗ്ദാന വസ്തുക്കളായി വലിയ ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. കൂടാതെ, കാർബൺ നാരുകളുടെ ഉപരിതല മെറ്റലൈസേഷൻ, ഇലക്‌ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ചെമ്പ് പ്ലേറ്റിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ നിക്കൽ പ്ലേറ്റിംഗ് പോലുള്ള കെമിക്കൽ പ്ലേറ്റിംഗിലൂടെ, അലൂമിനിയം ഉരുകുന്നതിൽ കാർബൺ നാരുകളുടെ ഈർപ്പം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും കാർബൺ ഫൈബറുകളും അലുമിനിയം ഉരുകലും തമ്മിലുള്ള ഹാനികരമായ ഇൻ്റർഫേസ് പ്രതികരണങ്ങൾ ഒഴിവാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഷോർട്ട് കാർബൺ ഫൈബർ ഇപ്പോൾ അലുമിനിയം മാട്രിക്സ് കോമ്പോസിറ്റുകളെ ശക്തിപ്പെടുത്താൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഭാവ് സിംഗെതൽ. കോപ്പർ-പൊതിഞ്ഞ കാർബൺ നാരുകൾ, ഇളക്കി കാസ്റ്റിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് അലൂമിനിയം മാട്രിക്സ് സംയുക്തങ്ങൾ ഉറപ്പിച്ചു. മ്യൂറ്റൽ. രണ്ട്-റോൾ കാസ്റ്റിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് നിക്കൽ പൂശിയ കാർബൺ ഫൈബറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഉറപ്പിച്ച അലൂമിനിയം മെട്രിക്സ് സംയുക്തങ്ങൾ. കാർബൺ ഫൈബറുകൾ ചേർത്ത് സംയുക്തങ്ങളുടെ ടെൻസൈൽ ശക്തിയിൽ ഗണ്യമായ വർദ്ധനവ് ഫലങ്ങൾ പ്രകടമാക്കി. എന്നിരുന്നാലും, പരിമിതമായ ഗവേഷണങ്ങൾ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്അലൂമിനിയം നുരയെ ശക്തിപ്പെടുത്തിചെമ്പ് പൂശിയ കാർബൺ നാരുകൾ കൊണ്ട്. കയോറ്റൽ. ആദ്യം തയ്യാറാക്കിയ ചെമ്പ് പൂശിയ കാർബൺ നാരുകൾ മെൽറ്റ് ഫോമിംഗ് രീതിയിലൂടെ അലുമിനിയം നുരയെ ശക്തിപ്പെടുത്തി. ലിക്വിഡ് ഫിലിം വിണ്ടുകീറുന്നത് തടയുന്നതിലൂടെ 0.35 vol% Cf ന് അലുമിനിയം നുരയെ സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ കഴിയുമെന്ന് ഫലങ്ങൾ തെളിയിക്കുന്നു, കൂടാതെ നുരയിൽ ചേർക്കുന്ന നാരുകളുടെ അളവ് കൂടുതൽ സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നു. മ്യൂറ്റൽ. മെൽറ്റ് ഫോമിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ അലുമിനിയം നുരയുടെ ഡാംപിംഗ് ഗുണങ്ങൾ Cf ചേർത്തുകൊണ്ട് ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെട്ടതായി കാണിച്ചു.

അതനുസരിച്ച്, നുരകളുടെ സ്ഥിരതയും മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും ഒരേസമയം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഫലപ്രദമായ തന്ത്രമാണ് Cf ചേർക്കുന്നത് എന്ന് നിഗമനം ചെയ്യാം.അലുമിനിയം നുരകൾ. കൂടാതെ, ഈ മേഖലയിൽ കൂടുതൽ ആഴത്തിലുള്ള പഠനങ്ങൾ നടത്താൻ ഗവേഷകരെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്ന പൊടി മെറ്റലർജി രീതിയിലൂടെ തയ്യാറാക്കിയ ചെമ്പ് പൂശിയ കാർബൺ ഫൈബറുകൾ ശക്തിപ്പെടുത്തിയ അലുമിനിയം ഫോം സാൻഡ്‌വിച്ച് പാനലുകളെക്കുറിച്ച് റിപ്പോർട്ടുകളൊന്നും ലഭിച്ചിട്ടില്ല.

ന്യൂക്ലിയേഷൻ മെക്കാനിസത്തെക്കുറിച്ചും സ്ഥിരതയെക്കുറിച്ചും നിരവധി പഠനങ്ങൾ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്അലുമിനിയം നുരകൾശക്തിപ്പെടുത്തുന്ന ഘട്ടങ്ങൾ ചേർത്ത്. സുഷിരങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിലും സുഷിര രൂപത്തിലും വ്യത്യാസങ്ങൾ,

വലിപ്പം, വിതരണം, ആകൃതി എന്നിവ സാധാരണയായി ന്യൂക്ലിയേഷൻ മെക്കാനിസങ്ങൾക്കും സ്ഥിരതയ്ക്കും കാരണമാകുന്നു. പൊടി മെറ്റലർജി സിസ്റ്റത്തിലെ വൈവിധ്യമാർന്ന ന്യൂക്ലിയേഷൻ ഇഫക്റ്റുകളും ഓക്സൈഡ് നെറ്റ്‌വർക്ക് സ്റ്റബിലൈസേഷൻ മെക്കാനിസങ്ങളും സമഗ്രമായി അന്വേഷിച്ചു. ഈ പേപ്പറിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന Al-Si-Mg-Cu അടങ്ങിയ ക്വാട്ടേണറി അലോയ് പൊടികൾ അസാധാരണമായ വിപുലീകരണ നിരക്കും കുറഞ്ഞ നുരയെ താപനിലയും പ്രദർശിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, സോളിഡസ് താപനില 507 ◦C ഉം ദ്രാവക താപനില 596 ◦C ഉം ആണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ പ്രത്യേക അലോയ് കോമ്പോസിഷൻ അടങ്ങിയ പൊടി കോംപാക്റ്റുകളുടെ ന്യൂക്ലിയേഷൻ മെക്കാനിസം, സ്ഥിരത, കംപ്രസ്സീവ് മെക്കാനിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ എന്നിവയെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണത്തിൻ്റെ അഭാവമുണ്ട്, പ്രത്യേകിച്ച് Cf സംയോജിപ്പിക്കുമ്പോൾ. മുൻ കൃതികളിൽ, ന്യൂക്ലിയേഷൻ, സ്റ്റെബിലൈസേഷൻ മെക്കാനിസങ്ങൾ എന്നിവയുടെ അന്വേഷണങ്ങൾ പ്രാഥമികമായി നോൺ-ഇൻ സിറ്റു രീതികളിലൂടെയാണ് നടത്തിയത്, നുരയുണ്ടാകുന്ന തടസ്സത്തെത്തുടർന്ന് അതിവേഗം തണുപ്പിച്ച സാമ്പിളുകളുടെ ടോമോഗ്രാഫിക് വിശകലനം ഉൾപ്പെടുന്നു. നിർഭാഗ്യവശാൽ, സബ്‌മൈക്രോൺ ബബിൾ ന്യൂക്ലിയേഷൻ പ്രാഥമികമായി മുൻഗാമി തപീകരണ സമയത്താണ് സംഭവിക്കുന്നത്, 100 എംഎസ് മുതൽ 1 സെക്കൻഡ് വരെ നീളുന്ന സമയ ഇടവേളകളിൽ അതിവേഗം വികസിക്കുന്നു, ഇത് പലപ്പോഴും തത്സമയ നിരീക്ഷണത്തിന് വെല്ലുവിളികൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു. ആധുനിക സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷൻ എക്സ്-റേ ഇമേജിംഗ് ടെക്നിക്കിന് ഉയർന്ന ഊർജവും സ്പേഷ്യോ ടെമ്പറൽ റെസല്യൂഷനും ഉണ്ട്, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ അലൂമിനിയം നുരകളുടെ ന്യൂക്ലിയേഷനും വളർച്ചാ പ്രക്രിയയും തത്സമയം നിരീക്ഷിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. നിലവിൽ, പരിമിതമായ ഗവേഷകർ മാത്രമാണ് സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷൻ വഴി Al-Si-Mg അലോയ് പൗഡറിൻ്റെ നുരയെ ചലിപ്പിക്കുന്ന ചലനാത്മകത പര്യവേക്ഷണം ചെയ്തത്. ഉദാഹരണത്തിന്, García-Morenoetal. ന്യൂക്ലിയേഷനും വളർച്ചയും, ബബിൾ പുനഃക്രമീകരിക്കൽ, ദ്രാവക പിൻവലിക്കൽ, സമാഹരണം, ഫിലിം വിള്ളൽ എന്നിവ ഉൾപ്പെടെ ദ്രാവക അലുമിനിയം നുരയിൽ കാര്യമായ ചലനാത്മക പ്രതിഭാസങ്ങൾ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു. കാം തുടങ്ങിയവർ. synchrotron റേഡിയേഷൻ വഴി AlSi8Mg4 അലുമിനിയം നുരയുടെ ന്യൂക്ലിയേഷനും വളർച്ചാ പ്രക്രിയയും പഠിച്ചു. ലോഹപ്പൊടിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ അഡ്‌സോർബേറ്റുകളുടെ വിഘടനത്തിലൂടെ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജൻ മറ്റൊരു പ്രധാന ന്യൂക്ലിയേഷൻ മെക്കാനിസത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നുവെന്ന് അവരുടെ കണ്ടെത്തലുകൾ സൂചിപ്പിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, മുൻഗാമി ഘടകങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം സങ്കീർണ്ണമാണ്, കൂടാതെ നുരകളുടെ ചലനാത്മകത അവയുടെ ഘടനയാൽ സ്വാധീനിക്കപ്പെടാം. Al-Si-Cu-Mg പൗഡർ സിസ്റ്റത്തിനും, ചേർത്ത Cf ഉള്ള Al-Si-Cu-Mg പൗഡർ സിസ്റ്റത്തിനും, ലോഹ നുരകളുടെ തുടക്കവും വളർച്ചയും മനസ്സിലാക്കുന്നതും പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതും ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് നുരയുടെ കൂടുതൽ ഘടനാപരമായ വികസനത്തിന് നിർണായകമാണ്. അപേക്ഷകൾക്കായി.

ഈ സൃഷ്ടിയിൽ, പാക്കിംഗ് റോളിംഗ് പൗഡർ മെറ്റലർജി രീതി ഉപയോഗിച്ച് മെറ്റലർജിക്കൽ ഇൻ്റർഫേഷ്യൽ ബോണ്ടിംഗ് ഉള്ള Cf/AFS, AFS എന്നിവ തയ്യാറാക്കി. Cf/AFS, AFS എന്നിവയുടെ കുമിളകളുടെ പരിണാമം ബബിൾ ന്യൂക്ലിയേഷൻ, വളർച്ച, ലയനം, സ്ഥിരത എന്നിവയിൽ Cf-ൻ്റെ സംവിധാനം വെളിപ്പെടുത്തുന്നതിന് സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷൻ വഴി സിറ്റുവിൽ നിരീക്ഷിച്ചു. കൂടാതെ, Cf/AFS, AFS എന്നിവ 620 ◦C-ൽ 15 മിനിറ്റ് നേരത്തേക്ക് ഒരു ചേംബർ ഫർണസിൽ നുരയുന്നു. തുടർന്ന്, നുരയെ പതിച്ച സാമ്പിളുകളുടെ സുഷിരത്തിൻ്റെ വലിപ്പം വിതരണം, സുഷിരങ്ങളുടെ സൂക്ഷ്മഘടന, കംപ്രസ്സീവ് മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ സ്വഭാവീകരിക്കുകയും പരിശോധിക്കുകയും ചെയ്തു. മേൽപ്പറഞ്ഞ പഠനങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, Cf/AFS, AFS എന്നിവയുടെ ഘടനയും കംപ്രസ്സീവ് ശക്തിയും വ്യവസ്ഥാപിതമായി വിലയിരുത്തപ്പെട്ടു.

2. മെറ്റീരിയലുകളും രീതികളും

2.1 അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ

AFS, Cf/AFS എന്നിവ തയ്യാറാക്കാൻ ആറ് അസംസ്‌കൃത വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ചു: അൽ പൊടി (ശരാശരി വലുപ്പം: 45 μm, ശുദ്ധി> 99.70%), Si പൊടി (ശരാശരി വലുപ്പം: 38 μm, പരിശുദ്ധി> 99.50%), Cu പൊടി (ശരാശരി വലുപ്പം: 38 μm, പരിശുദ്ധി >99.90%), Mg പൊടി (ശരാശരി വലിപ്പം: 75 μm, ശുദ്ധി>99.70%), TiH2 പൊടി (ശരാശരി വലിപ്പം: 45 μm, പരിശുദ്ധി> 99.70%), ചെമ്പ് പൂശിയ കാർബൺ ഫൈബർ (ശരാശരി വലിപ്പം: 1～2 mm, ചെമ്പ് പൂശിയതിൻ്റെ കനം: 1.4 μm).

2.2 Cf/AFS-ൻ്റെ ഫാബ്രിക്കേഷൻ

പാക്കിംഗ് റോളിംഗ് പൗഡർ മെറ്റലർജി രീതിയുടെ സ്കീമാറ്റിക് ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നുചിത്രം 1. മിക്സിംഗ് ഘട്ടത്തിൽ, യഥാക്രമം 86 wt%, 6 wt%, 4 wt%, 4 wt% എന്നിവയുടെ അനുപാതത്തിൽ Al, Si, Cu, Mg എന്നിവയുടെ പൊടികൾ ഉപയോഗിച്ച് AlSi6Mg4Cu4 പൊടി തയ്യാറാക്കി. 1 wt% ഓക്സിഡൈസ്ഡ് TiH2 പൊടി (470 ◦C യിൽ 1.5 മണിക്കൂർ വായുവിൽ ചൂട് ചികിത്സ) ഒരു ബ്ലോയിംഗ് ഏജൻ്റായി ചേർത്തു, ഇത് ഉരുകുന്ന താപനിലയിൽ H2 വേഗത്തിൽ പുറത്തുവിടുന്നു. കൂടാതെ, 0.5 wt% കാർബൺ നാരുകൾ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്ന ഘട്ടങ്ങളായി ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. ശ്രദ്ധേയമായി, നനവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ഫൈബർ-അലൂമിനിയം മെൽറ്റ് ഇൻ്റർഫേസിൽ Al4C3 പോലുള്ള ദോഷകരമായ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ തടയുന്നതിനും, കാർബൺ നാരുകൾ ഇലക്‌ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് വഴി ചെമ്പ് പൂശിയതാണ്. ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് പ്രക്രിയ Refs-ൽ വിവരിച്ചിട്ടുണ്ട്.ചിത്രം 2ഇലക്‌ട്രോലെസ് പ്ലേറ്റിംഗ് പ്രക്രിയയിലൂടെ ലഭിച്ച ചെമ്പ് പൂശിയ കാർബൺ നാരുകൾ കാണിക്കുന്നു. കോട്ടിംഗിന് ഫൈബർ ഉപരിതലത്തിൻ്റെ ഏകീകൃതവും തുടർച്ചയായതുമായ കവറേജ് ഉണ്ട്(ചിത്രം 2(എ)–(ബി)). തുടർന്ന്, ഈ പഠനത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന വ്യത്യസ്ത അലോയ് കോമ്പോസിഷനുകൾ 3 മണിക്കൂർ നേരത്തേക്ക് ത്രിമാന മിക്‌സറിൽ Cf ഉപയോഗിച്ചും അല്ലാതെയും മേൽപ്പറഞ്ഞ പൊടികൾ നന്നായി കലർത്തി തയ്യാറാക്കി. യൂണിഫോം മിക്സഡ് പൊടി ഒരു അടച്ച അറയിൽ പൊതിഞ്ഞതാണ്, തുടർന്ന് തണുത്തതും ചൂടുള്ളതുമായ റോളിംഗ് നടപടിക്രമങ്ങൾ.

കോൾഡ് റോളിംഗ് ഘട്ടം ഒന്നിലധികം പാസുകളിലൂടെയും ചെറിയ ഡിപ്രഷനുകളിലൂടെയും അറകളിൽ നിന്നും കണങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഇൻ്റർസ്റ്റീഷ്യൽ ഇടങ്ങളിൽ നിന്നും വായുവിനെ ഫലപ്രദമായി ഒഴിപ്പിക്കുന്നു. ഹോട്ട് റോളിംഗ് ഘട്ടം, പാനലിൻ്റെയും പൊടിയുടെയും കോ-ഡിഫോർമേഷൻ വഴി മുൻഗാമി 98% ൽ കൂടുതലുള്ള ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത കൈവരിക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഇത് തുടർന്നുള്ള നുരയുന്ന പ്രക്രിയയെ സുഗമമാക്കുന്നു. വിശദമായ റോളിംഗ് പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകൾ Refs-ൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു. മുകളിൽ പറഞ്ഞ പ്രക്രിയയിലൂടെ AFS, Cf/AFS നുരയാവുന്ന മുൻഗാമികൾ ലഭിക്കും. ആത്യന്തികമായി, Cf/AFS, AFS മാതൃകകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനായി 15 മിനിറ്റ് നേരത്തേക്ക് 620 ◦C-ൽ 620 ◦C ചൂടാക്കി, അവ സുഷിരങ്ങളുടെ വലുപ്പം വിശകലനം, മൈക്രോസ്ട്രക്ചറൽ സ്വഭാവം, കംപ്രസ്സീവ് മെക്കാനിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടി ടെസ്റ്റുകൾ എന്നിവയ്ക്കായി ഉപയോഗിച്ചു.

2.3 സ്വഭാവവും പരീക്ഷണ രീതികളും

2.3.1. മൈക്രോസ്ട്രക്ചറൽ സ്വഭാവം

ഫീൽഡ് എമിഷൻ സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (SEM, Zeiss Ultra Plus) വഴി Cf/AFS, AFS എന്നിവയുടെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ മോർഫോളജി അന്വേഷിച്ചു. എനർജി ഡിസ്പെർസീവ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (ഇഡിഎസ്) നുരയിട്ട സാമ്പിളുകളുടെ സെൽ ഭിത്തികളിലെ വിവിധ ഘട്ടങ്ങളുടെ ഘടന തിരിച്ചറിയാൻ ഉപയോഗിച്ചു. ഇലക്‌ട്രോ ഡിസ്‌ചാർജിംഗ് മെഷീൻ (EDM, DK7745) ഉപയോഗിച്ച് നുരയിട്ട സാമ്പിളുകൾ മുറിച്ചാണ് സാമ്പിളുകളുടെ രേഖാംശ വിഭാഗങ്ങൾ ലഭിച്ചത്. ഇതിനെത്തുടർന്ന്, മാതൃകകളുടെ രേഖാംശ ഭാഗങ്ങൾ യഥാക്രമം 800-ഗ്രിറ്റ്, 1500-ഗ്രിറ്റ് സാൻഡ്പേപ്പർ ഉപയോഗിച്ച് പെയിൻ്റ് പൂശുകയും മണൽ പൂശുകയും മിനുക്കുകയും ചെയ്തു. ആത്യന്തികമായി, ഇമേജ് അനാലിസിസ് സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ, ഇമേജ് പ്രോ പ്ലസ് 6.0 ഉപയോഗിച്ച് മിനുക്കിയ സ്പെസിമെൻ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ്റെ തത്തുല്യമായ സെൽ വ്യാസങ്ങൾ (Dmean) നിർണ്ണയിക്കപ്പെട്ടു.

ചിത്രം 1.പാക്കിംഗ് റോളിംഗ് പൗഡർ മെറ്റലർജി രീതിയുടെ സ്കീമാറ്റിക്.

ചിത്രം 2.(a) ചെമ്പ് പൂശിയ കാർബൺ നാരുകളുടെ SEM ഇമേജുകൾ, കൂടാതെ (b) (a) ൽ ചുവന്ന ചതുരം കൊണ്ട് അടയാളപ്പെടുത്തിയ പ്രദേശത്തിൻ്റെ മാഗ്നിഫൈഡ് കാഴ്ച കാണിക്കുന്നു. ഇമേജുകൾ (c) ഉം (d) ഉം (b) എന്ന പോയിൻ്റിൻ്റെ EDS ഫലങ്ങളാണ്.

ചിത്രം 3.സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷൻ പരീക്ഷണ സജ്ജീകരണത്തിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം.

2.3.2. സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷൻ മുഖേനയുള്ള ഇൻ-സിറ്റു നുരകളുടെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ

സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷൻ പരീക്ഷണ സജ്ജീകരണത്തിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം സ്കെച്ച് ചെയ്തിരിക്കുന്നുചിത്രം 3. ബീജിംഗ് സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷൻ ഫെസിലിറ്റിയുടെ (BSRF, Beijing Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, China) ബീംലൈൻ 4W1A ലാണ് പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തിയത്. പരമ്പരാഗത അബ്സോർപ്ഷൻ-കോൺട്രാസ്റ്റ് ഇമേജിംഗിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഈ പേപ്പർ സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷൻ ലൈറ്റ് സോഴ്സിനൊപ്പം ഫേസ്-കോൺട്രാസ്റ്റ് ഇമേജിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ സമീപനം പരമ്പരാഗത അബ്സോർപ്ഷൻ ഇമേജിംഗിൻ്റെ പരിമിതികളെ അഭിസംബോധന ചെയ്യുന്നു, ഇത് ദുർബലമായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളെ ദൃശ്യവൽക്കരിക്കുന്നതിന് ഫലപ്രദമല്ല. എക്സ്-റേ ബീം ദിശയിലേക്ക് ലംബമായി സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന 15 എംഎം ബൈ 15 എംഎം ചതുരാകൃതിയിലുള്ള വിൻഡോ ഫീച്ചർ ചെയ്യുന്ന ഒരു കസ്റ്റം ഡിസൈൻ ചെയ്ത ഫോമിംഗ് ഫർണസിനുള്ളിലാണ് മാതൃകകളുടെ നുരയെടുക്കൽ പ്രക്രിയ നടത്തിയത്. ചിത്രം 3-ൽ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ സാമ്പിൾ വലുപ്പം 15 mm × 15 mm × 2 mm ആണ്. ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം സെറാമിക് ഷീറ്റുകൾ അടങ്ങുന്ന ഒരു നുരയെ അച്ചിൽ സാമ്പിൾ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. നുരയുന്ന പ്രക്രിയയിലുടനീളം, എക്സ്-റേകൾക്ക് സാമ്പിളിലൂടെ കടന്നുപോകാൻ കഴിയും, അവ ഒരു ചാർജ്-കപ്പിൾഡ് ഡിവൈസ് (CCD) ക്യാമറയാൽ പകർത്തപ്പെടും. തിരഞ്ഞെടുത്ത എക്‌സ്-റേ ഉറവിടം 20 കെവിയുടെ തീവ്രതയിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്, കൂടാതെ നുരയുന്ന മുഴുവൻ പ്രക്രിയയുടെയും സമഗ്രമായ നിരീക്ഷണം സാധ്യമാക്കുന്നതിന് പരമാവധി 7.4 എംഎം × 7.4 എംഎം വീക്ഷണം ഉപയോഗിച്ചു.

നിരീക്ഷിച്ച സാമ്പിളുകൾ റോളിംഗ് ദിശയ്ക്കും സ്പർശന ദിശയ്ക്കും ലംബമായ രീതിയിലാണ് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത് എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. 0.5 wt% Cf അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന മുൻഗാമികളും 0.5 wt% Cf ഇല്ലാത്തവയും EDM ഉപയോഗിച്ച് സാമ്പിളുകളുടെ ഇരുവശത്തുനിന്നും സൈഡ് പാനലുകൾ നീക്കം ചെയ്തു. അലൂമിനിയം നുരയുടെ നുരകളുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകളിൽ Cf ൻ്റെ സ്വാധീനം അന്വേഷിച്ചു. കൂടാതെ, വ്യത്യസ്ത കോമ്പോസിഷനുകളുള്ള മുൻഗാമികൾ 620 ◦C പ്രീസെറ്റ് താപനിലയിൽ ഒരേ തപീകരണ ചൂളയിൽ നുരയുന്നു.

2.3.3. കംപ്രഷൻ മെക്കാനിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ ടെസ്റ്റ്

കംപ്രഷൻ മാതൃകകൾ EDM വഴി 23 മില്ലിമീറ്റർ ഉയരവും 20 മില്ലിമീറ്റർ വ്യാസവുമുള്ള സിലിണ്ടർ മാതൃകകളായി മുറിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ വലുപ്പത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം ഒഴിവാക്കാൻ എല്ലാ ദിശയിലും കുറഞ്ഞത് 10 പൂർണ്ണമായ സുഷിരങ്ങളെങ്കിലും ഉൾപ്പെടുത്തുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കി. ISO13314–2011, GB/T31930–2015 എന്നീ മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിച്ച് ക്വാസി-സ്റ്റാറ്റിക് കംപ്രഷൻ ടെസ്റ്റുകൾ നടത്തി, പരമാവധി ലോഡ് കപ്പാസിറ്റി 100 KN ഉള്ള AG-XPLUS ഇലക്ട്രോൺ യൂണിവേഴ്സൽ മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് മെഷീൻ ഉപയോഗിച്ചാണ്. ഓരോ ഗ്രൂപ്പിനും മൂന്ന് സാമ്പിളുകൾ പരീക്ഷിച്ചു, ഈ പേപ്പറിലെ കംപ്രസ്സീവ് സ്ട്രെയിൻ-സ്ട്രെയിൻ കർവുകൾ മൂന്ന് പരീക്ഷിച്ച സാമ്പിളുകളിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച ശരാശരി ഫലങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. എല്ലാ ടെസ്റ്റുകളും ഡിസ്‌പ്ലേസ്‌മെൻ്റ് നിയന്ത്രണത്തിലാണ് നടത്തിയത്, റൂം താപനിലയിൽ സ്ഥിരമായ ക്രോസ്-ഹെഡ് സ്പീഡ് 2 mm/min (10− 3 s− 1 ൻ്റെ പ്രാരംഭ സ്‌ട്രെയിൻ റേറ്റ് അനുസരിച്ച്) നിലനിർത്തുന്നു.

ചിത്രം 4.Cf/AFS നുരയെടുക്കൽ പ്രക്രിയയുടെ സമയം-വികസിതമായ സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷൻ ഇമേജുകൾ: (a) 380 ◦C ൻ്റെ t0 നിമിഷത്തിൽ unfoamed മുൻഗാമി; (b)–(c) മുൻഗാമി ഉരുകൽ സമയത്ത് മൂലക ചെമ്പ്, ടൈപ്പ് II ന്യൂക്ലിയേഷൻ എന്നിവയുടെ പിരിച്ചുവിടൽ; (ഡി)-(ജി) കുമിളകളുടെ വൈവിധ്യമാർന്ന ന്യൂക്ലിയേഷനും വളർച്ചാ പ്രക്രിയകളും; ഒപ്പം (h)–(i) കുമിളകൾ ലയിക്കുകയും പൊട്ടുകയും ചെയ്യുന്നു.

3. ഫലങ്ങളും ചർച്ചകളും

3.1 സിൻക്രോട്രോൺ വികിരണത്തിന് കീഴിലുള്ള സിറ്റു ഫോമിംഗ് സ്വഭാവത്തിൽ

3.1.1. Cf/AFS-ൻ്റെ നുരകളുടെ പരിണാമം

ചിത്രം 4Cf/AFS-ൻ്റെ ഫോമിംഗ് പ്രക്രിയയെ ചിത്രീകരിക്കുന്ന സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷൻ ചിത്രങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പര പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. Cf/AFS-ൻ്റെ യഥാർത്ഥ ചിത്രങ്ങൾ(ചിത്രം 4 (എ))മാട്രിക്സ് 380 ◦C ഖരാവസ്ഥയിലായിരിക്കുമ്പോൾ പിടിച്ചെടുക്കപ്പെട്ടു, ഈ സമയം t0 ആയി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. മുൻഗാമിയിലെ മറ്റ് ഘടകങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പ്രധാനമായും ചാരനിറത്തിലുള്ള അലുമിനിയം സമ്പന്നമായ മാട്രിക്സിൽ Cf കറുപ്പായി കാണപ്പെടുന്നു. ഫൈബർ ഉപരിതലത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഉയർന്ന ചെമ്പ് ഉള്ളടക്കമാണ് ഇതിന് കാരണംചിത്രം 2(c)–(d), മുൻഗാമിയുടെ മറ്റ് ഘടകങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഏറ്റവും വലിയ ആപേക്ഷിക ആറ്റോമിക് പിണ്ഡമുണ്ട്. അതിലുപരിയായി, Cf-ൻ്റെ ഭൂരിഭാഗവും പ്രദർശിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഒന്നിച്ച് കൂട്ടമായിരിക്കുന്നതിനുപകരം ചിതറിക്കിടക്കുന്നതും വേർപിരിയുന്നതും നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.ചിത്രം 4(എ). Cf ൻ്റെ 0.5 wt% സങ്കലനം ഉപയോഗിച്ച്, 3 മണിക്കൂർ ഇളക്കിവിടുന്ന പ്രക്രിയയ്ക്ക് ആവശ്യമുള്ള ചിതറിക്കിടക്കുന്ന അവസ്ഥ ഫലപ്രദമായി കൈവരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

t0+194s-ൽ (കാണുന്നത് പോലെചിത്രം 4(ബി)), 90 μm മുതൽ 180 μm വരെ വ്യാസമുള്ള വെളുത്തതും ഏതാണ്ട് ഗോളാകൃതിയിലുള്ളതുമായ കുമിളകളുടെ ഗണ്യമായ എണ്ണം ഗ്രേ അലുമിനിയം മാട്രിക്സിൽ (ചുവന്ന അമ്പടയാളം കൊണ്ട് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു) കാണാൻ കഴിയും. ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 46 സെക്കൻഡിനുള്ളിൽ കുമിളകളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നുചിത്രം 4(സി). കൂടാതെ, മാട്രിക്സിൽ സംഭവിക്കുന്ന മറ്റൊരു ശ്രദ്ധേയമായ മാറ്റം, Cu പിരിച്ചുവിടലുകളുടെ ആരംഭത്തോടെ (ചുവന്ന ഡോട്ടുള്ള ബോക്സിൽ അടയാളപ്പെടുത്തിയത്) ചില ചെറിയ കുമിളകൾ Cf ൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു എന്നതാണ്. ചെമ്പ് അടങ്ങിയ പൊടി കോംപാക്ടിനുള്ളിൽ സംഭവിക്കുന്ന ടൈപ്പ് II ന്യൂക്ലിയേഷനാണ് ഈ പ്രതിഭാസത്തിന് കാരണം. Cu ചേർക്കുന്നത് അലോയ്കളുടെ ഉരുകൽ താപനിലയെ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു എന്നത് പരക്കെ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടതാണ്. ഇത് ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ ചെമ്പ് പൊടി അടങ്ങിയ പൊടിയുടെ മുൻഗാമിയായ പൊടി കണികകൾക്ക് ചുറ്റും പ്രാദേശികവൽക്കരിക്കപ്പെട്ട ഉരുകലിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ഗണ്യമായ അളവിൽ Al-Si-Mg-Cu ക്വാട്ടർനറി യൂടെക്റ്റിക് ഉരുകുന്നു. ക്വാട്ടേണറി യൂടെക്‌റ്റിക് മെൽറ്റ് പൂൾ അലോയ്‌യിലെ ദുർബലമായ പ്രദേശമാണ്, കൂടാതെ ന്യൂക്ലിയേഷനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലാണ്. തൽഫലമായി, ഫൈബർ പ്രതലത്തിൽ ചെമ്പ് പൂശിയതിന് സമീപം കുമിളകൾ ന്യൂക്ലിയേറ്റ് ചെയ്യാനും വളരാനും സാധ്യതയുണ്ട്. കൂടാതെ, ഈ നിമിഷത്തിൽ മാട്രിക്സിലെ കുറഞ്ഞ ദ്രാവക അംശം TiH2 ൻ്റെ വിഘടനത്തിൽ നിന്നുള്ള വാതകങ്ങൾ അലുമിനിയം മാട്രിക്സിൽ എളുപ്പത്തിൽ അടിഞ്ഞുകൂടാൻ കാരണമാകുന്നു. ടൈപ്പ് II ന്യൂക്ലിയേഷൻ, കുറഞ്ഞ ദ്രാവക ഭിന്നസംഖ്യ മാട്രിക്സിനെ അകറ്റിനിർത്തുകയും ദ്രാവകത്തിലൂടെ വിള്ളലുകൾ പ്രചരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന സഞ്ചിത വാതകത്തെ ഫലപ്രദമായി ഒഴിവാക്കാനാകും, ഇത് ഹൈഡ്രജൻ്റെ അളവ് ഗുരുതരമായി നഷ്ടപ്പെടുന്നു.

ചിത്രം 4(d)മാട്രിക്സ് പൂർണ്ണമായും ഉരുകുമ്പോൾ കുമിളകൾ Cf-ൻ്റെ പ്രദേശത്ത് ആദ്യം ന്യൂക്ലിയേറ്റ് ചെയ്യുകയും വളരുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ കുമിളകളുടെ സ്ഥാനങ്ങൾ അപ്രത്യക്ഷമാകുന്ന ചെമ്പ്-പൊതിഞ്ഞ പാളിയുമായി (ചുവന്ന ഡോട്ടുള്ള ബോക്സിൽ അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു) യോജിക്കുന്നു. ദ്വിതീയ ഘട്ടങ്ങളുടെ സങ്കലനം വൈവിധ്യമാർന്ന ന്യൂക്ലിയേഷൻ സൈറ്റുകളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അതുവഴി അലോയ് മെൽറ്റിനുള്ളിൽ പുതിയ കുമിളകൾ രൂപപ്പെടുന്നതിനുള്ള ഊർജ്ജ തടസ്സം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നത് സുസ്ഥിരമാണ്. അതേസമയം, ന്യൂക്ലിയേഷൻ നിരക്ക് ഒരു യൂണിറ്റ് വോളിയത്തിന് മൊത്തം വൈവിധ്യമാർന്ന ന്യൂക്ലിയേഷൻ ഏരിയയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, കാർബൺ ഫൈബറുകൾ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന സ്ഥലങ്ങളിൽ കുമിളകൾ ആദ്യം ന്യൂക്ലിയേറ്റ് ചെയ്യുകയും കാർബൺ ഫൈബറിൻ്റെ നീളത്തിൽ വികസിക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് നിരീക്ഷിക്കാവുന്നതാണ്. ഉരുകുന്ന അംശത്തിൻ്റെ കൂടുതൽ വർദ്ധനവോടെ, നിരവധി പുതിയ കുമിളകൾ ഉയർന്നുവരുന്നത് തുടരുന്നുചിത്രം 4(ഇ)–4(ജി). എന്നിരുന്നാലും, പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച ലയനത്തിൻ്റെയും കുമിളകളുടെ വിള്ളലിൻ്റെയും നിരക്ക് മന്ദഗതിയിലാണ്, ഇത് കുമിളകൾക്ക് ഉയർന്ന സ്ഥിരതയുണ്ടെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. t0+426s-ൽ, കുമിളകളുടെ എണ്ണം ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നു, ഒപ്പം

മുൻഗാമി വോള്യം വലിയ വികാസം കാണിക്കുന്നു(ചിത്രം 4(h)). കൂടാതെ, ഓസ്റ്റ്വാൾഡ് പക്വത കാരണം ചെറിയ കുമിളകൾ വലിയവ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന ചില കുമിളകൾ ലയിക്കുന്നത് (ചുവന്ന അമ്പടയാളം കൊണ്ട് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു), ലോഹ നുരകളുടെ പരിണാമ സമയത്ത് അനിവാര്യമായ ഒരു പ്രക്രിയയാണ് [40]. ഈ പക്വത പ്രതിഭാസം ചെറുതും വലുതുമായ ക്രമരഹിതമായ കുമിളകൾ (ചുവന്ന അമ്പടയാളം കൊണ്ട് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു) പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു.ചിത്രം 4(i)).

ചിത്രം 5.വിവിധ ഘട്ടങ്ങളിൽ AFS നുരയുന്ന പ്രക്രിയയുടെ സമയം-വികസിപ്പിച്ച ചിത്രങ്ങൾ: (a) 380 ◦C ൻ്റെ t0 നിമിഷത്തിൽ ഉരുകാത്ത മുൻഗാമി; (ബി) മുൻഗാമി ഉരുകൽ സമയത്ത് മൂലക ചെമ്പ്, ടൈപ്പ് II ന്യൂക്ലിയേഷൻ എന്നിവയുടെ പിരിച്ചുവിടൽ; (സി) കുമിളകളുടെ ന്യൂക്ലിയേഷനും വളർച്ചാ പ്രക്രിയകളും; ഒപ്പം (d)–(f) കുമിളകൾ ലയിക്കുകയും പൊട്ടുകയും ചെയ്യുന്നു.

3.1.2. AFS-ൻ്റെ നുരകളുടെ പരിണാമം

AFS-ൻ്റെ നുരയുണ്ടാകുന്ന പ്രക്രിയയെ ചിത്രീകരിക്കുന്ന സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷൻ ചിത്രങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പര ചിത്രം 5 കാണിക്കുന്നു. Cf/AFS-ന് സമാനമായി, AFS 380 ◦C-ൽ സോളിഡ് ഫേസിൽ ആയിരിക്കുമ്പോഴാണ് സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷൻ സീക്വൻസിനായുള്ള പ്രാരംഭ ചിത്രം പകർത്തിയത് (കാണുകചിത്രം 5(എ)). മാട്രിക്സ് സോളിഡസ് താപനിലയ്ക്ക് മുകളിൽ ചൂടാക്കുമ്പോൾ, ചെറിയ വെളുത്ത കുമിളകൾ ദൃശ്യമാകുംചിത്രം 5(ബി) ഉം (സി), TiH2 ൻ്റെ വിഘടനത്തിൻ്റെ ഫലമായി ക്യൂ സമ്പന്നമായ പ്രദേശത്ത് ടൈപ്പ് II ന്യൂക്ലിയേഷൻ ഉണ്ടാകുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന കുമിളകളുടെ എണ്ണവും അവയുടെ വിതരണ സാന്ദ്രതയുംചിത്രം 5(സി)താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വളരെ കുറവാണ്ചിത്രം 4(സി). ന്യൂക്ലിയേഷൻ സമയത്ത് നേരത്തെയുള്ള വാതകം പുറത്തുവിടുന്നതിന് Cf/AFS കൂടുതൽ ചാനലുകൾ നൽകുന്നുവെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു, കുറഞ്ഞ ദ്രാവക ഭിന്നസംഖ്യയുള്ള അലുമിനിയം മാട്രിക്സിലെ വിള്ളലുകൾ അമിതമായി ഉണ്ടാകുന്നത് തടയുന്നു.

Cf/AFS നെ അപേക്ഷിച്ച് കുറച്ച് AFS ന്യൂക്ലിയേഷൻ സൈറ്റുകളും അസാധാരണമായ കുമിള വളർച്ചയുടെ ഉയർന്ന സാധ്യതയും ഇതിൽ നിന്ന് നിരീക്ഷിക്കാവുന്നതാണ്.ചിത്രം 5(d)–(f). AFS കുമിളകളുടെ പരിണാമം ക്രമരഹിതമാണ്, മൈക്രോമീറ്റർ വലിപ്പമുള്ള കുമിളകളുടെയും അസാധാരണമായ മില്ലിമീറ്റർ വലിപ്പമുള്ള വലിയ കുമിളകളുടെയും (ചുവന്ന അമ്പടയാളം കൊണ്ട് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന) സഹവർത്തിത്വം കാരണം അവയുടെ വലുപ്പങ്ങൾ വലിയ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ കാണിക്കുന്നു. മാത്രമല്ല, ആദ്യകാല ന്യൂക്ലിയേഷൻ പ്രക്രിയയിലെ ഈ അസ്ഥിരതയും അസന്തുലിതാവസ്ഥയും അവസാന സുഷിര ഘടനയിലും AFS ഉം Cf/AFS ഉം തമ്മിലുള്ള മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളിൽ കാര്യമായ വ്യത്യാസങ്ങൾക്ക് കാരണമാകും.

3.2 മാക്രോസ്ട്രക്ചർ വിശകലനം

മാക്രോസ്‌കോപ്പിക് പോർ മോർഫോളജിയിലും AFS, Cf/AFS എന്നിവയ്‌ക്കിടയിലുള്ള പോർ വ്യാസത്തിലും ഉള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ അന്വേഷിക്കാൻ, ലബോറട്ടറി സാഹചര്യങ്ങളിൽ 620 ◦C നുരയുന്ന താപനിലയിൽ 15 മിനിറ്റ് രണ്ട് സാൻഡ്‌വിച്ച് ഘടനകൾ തയ്യാറാക്കി. AFS, Cf/AFS എന്നിവയുടെ മാക്രോസ്ട്രക്ചറുകളും സെൽ വലുപ്പ വിതരണവും കാണിച്ചിരിക്കുന്നുചിത്രം 6. രണ്ട് സാൻഡ്‌വിച്ച് ഘടനകളുടെ സാമ്പിളുകളുടെ ലംബ ഭാഗങ്ങളുടെ താരതമ്യം, Cf/AFS നുരകൾക്ക് സൂക്ഷ്മമായ കോശങ്ങളുണ്ടെന്നും കോശങ്ങളുടെ വിള്ളൽ അല്ലെങ്കിൽ ലയനം പോലുള്ള കുറവുകൾ കുറവാണെന്നും വെളിപ്പെടുത്തുന്നു (കാണുകചിത്രം 6 (ബി)). നേരെമറിച്ച്, കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെചിത്രം 6(എ), AFS ചില അസാധാരണമായ വലിയ സുഷിരങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ മോശം സുഷിരങ്ങളുടെ ഏകത പ്രകടമാക്കുന്നു. അതേസമയം, AFS, Cf/AFS എന്നിവയ്‌ക്കുള്ള തുല്യമായ സുഷിര വ്യാസം യഥാക്രമം 2.9 ± 0.2 mm, 1.9 ± 0.1 mm ആയിരുന്നു, ഇത് Cf ചേർക്കുന്നതിലൂടെ സുഷിരത്തിൻ്റെ വ്യാസം കൂടുതൽ ശുദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ടതായി സൂചിപ്പിക്കുന്നു (കാണുക.ചിത്രം 6(c) ഉം (d)).

സുഷിര ഘടനയുടെ പരിണാമത്തെ രണ്ട് മത്സര സംവിധാനങ്ങൾ സ്വാധീനിക്കുന്നു: TiH2 ൻ്റെ വിഘടനവും നുരയുടെ ലയനവും വിള്ളലും. TiH2 ൻ്റെ വിഘടനം ന്യൂക്ലിയേഷൻ, പോറോസിറ്റി, വിപുലീകരണ നിരക്ക് എന്നിവയുടെ വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു, അതേസമയം കുമിളകളുടെ ലയനവും വിള്ളലും സുഷിരങ്ങളുടെ എണ്ണം കുറയുകയും സുഷിരങ്ങളുടെ വ്യാസം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ബബിൾ ലയനവും വിള്ളൽ സംഭവങ്ങളും കുറയ്ക്കുന്നത് മികച്ച സെല്ലുലാർ ഘടന നേടുന്നതിന് സഹായിക്കുന്നു. അതിനാൽ, നുരയുന്ന പ്രക്രിയയിൽ സുഷിര ഘടനയുടെ ഏകതാനത നിലനിർത്താൻ നുരയുടെ ഉയർന്ന സ്ഥിരത ആവശ്യമാണ്. Cf/AFS-ന്, Cf ചേർക്കുന്നത് അലൂമിനിയം ഉരുകുന്നതിനൊപ്പം നാരുകളുടെ ഈർപ്പം വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. മെൽറ്റ് ഫോമിംഗ് രീതിയിൽ തയ്യാറാക്കിയ Cf റൈൻഫോഴ്‌സ്ഡ് അലുമിനിയം ഫോം [44] പോലെ, Cf ചേർക്കുന്നത് സെൽ ഭിത്തി വിള്ളൽ തടയുകയും കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്തുകൊണ്ട് അലുമിനിയം നുരയെ സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നു. അതേസമയം, Cf-ന് സെൽ ഭിത്തിയിൽ വല പോലുള്ള ഒരു ഘടന സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഒരു വേർതിരിക്കൽ ശക്തി സൃഷ്ടിക്കുകയും കുമിളകളുടെ വിള്ളൽ തടയുകയും ചെയ്യുന്നു, അങ്ങനെ, കോശഘടന, നുരകളുടെ സ്ഥിരത, സുഷിര വിതരണത്തിൻ്റെ ഏകത എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

3.3 മൈക്രോസ്ട്രക്ചറൽ സ്വഭാവം

ചിത്രം 7(എ)AFS ഉപയോഗിച്ച് നുരയതിനുശേഷം സെൽ മതിലിൻ്റെ സൂക്ഷ്മഘടന കാണിക്കുന്നു. AlSi6Cu4Mg4 അലോയ് നുരകൾക്കായി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തതുപോലെ, യൂടെക്‌റ്റിക് Al-Si, Mg2Si, Al2Cu, Al5Cu2Mg8Si6 എന്നിവ അലോയ്‌യിൽ ഉണ്ട്, ഇത് EDS വിശകലനത്തിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച കണ്ടെത്തലുകളുമായി യോജിക്കുന്നു.ചിത്രം 7(ബി). ഈ പൊട്ടുന്ന ഘട്ടങ്ങൾ സുഷിരത്തിൻ്റെ ഭിത്തിയെ ദുർബലപ്പെടുത്തുകയോ രൂപഭേദം വരുത്തുമ്പോൾ വിള്ളലുകളുടെ ഉറവിടമായി പ്രവർത്തിക്കുകയോ ചെയ്തുകൊണ്ട് അലുമിനിയം നുരയുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നു. അതിനാൽ, ശക്തിപ്പെടുത്തുന്ന ഘട്ടങ്ങൾ ചേർത്ത് സുഷിരഭിത്തിയുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് പ്രായോഗികവും ഫലപ്രദവുമായ തന്ത്രമാണ്.

Cf/AFS-ന്, ഇത് നിരീക്ഷിക്കാവുന്നതാണ്ചിത്രം 7(സി) ഒപ്പം (ഡി)Cf സെൽ മതിലിനുള്ളിലോ സെൽ ഭിത്തിയുടെ അരികിലോ വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് Cf-ന് അലുമിനിയം മെൽറ്റിനൊപ്പം മികച്ച ഈർപ്പം ഉണ്ടെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. കൂടാതെ, ഇത് ശ്രദ്ധേയമാണ് (റഫർ ചെയ്യുകചിത്രം 7(ഡി)) നാരുകൾക്കും അലുമിനിയം ഉരുകലിനും ഇടയിലുള്ള ഇൻ്റർഫേസിൽ Al2Cu ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ഘട്ടം രൂപപ്പെടുന്നു. ഈ പ്രതിഭാസം നാരുകളും മാട്രിക്സും തമ്മിലുള്ള ശക്തമായ ബന്ധം കൈവരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. ഈ വ്യാപന പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ പുരോഗതി അവബോധപൂർവ്വം നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയുംചിത്രം 4(എ)–(സി). കാർബൺ ഫൈബറുകളെ പൂർണ്ണമായി ചുറ്റുന്നതല്ല, ഈ വിതരണത്തിൻ്റെ അവസ്ഥയും അളവും Cf/AFS-ന് പ്രയോജനകരമാണെന്ന് ശ്രദ്ധിക്കുക. Lv et al-ൻ്റെ പഠനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, Cf റൈൻഫോഴ്സ്ഡ് അലുമിനിയം മാട്രിക്സ് കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ, ഉചിതമായ അളവിലുള്ള അവശിഷ്ട ഘട്ടത്തിന് ഇൻ്റർഫേഷ്യൽ ബോണ്ട് ശക്തിയെ സ്വാധീനിക്കാനും നിയന്ത്രിക്കാനും കഴിയുമെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടു.

ചിത്രം 6.പ്രതിനിധി സാമ്പിളിൻ്റെ ലംബ വിഭാഗങ്ങൾ (a) AFS, (b) Cf/AFS. (എ), (ബി) എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട തത്തുല്യ വ്യാസവും ഏരിയ ഫ്രാക്ഷൻ പ്ലോട്ടുകളും യഥാക്രമം (സി), (ഡി) എന്നിവയിൽ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. (c) ഉം (d) ലെയും സോളിഡ് തുടർച്ചയായ ലൈൻ ലോഗ്-നോർമൽ ഫിറ്റിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. റിഗ്രഷൻ (R2) ഫിറ്റിൻ്റെ നന്മയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 7.SEM ഇമേജുകൾ (a) ഉം (b) അനുബന്ധ മൈക്രോസ്ട്രക്ചറുകളും കാണിക്കുന്നുചിത്രം 6(എ) AFS കൂടാതെചിത്രം 6(ബി) യഥാക്രമം Cf/AFS, കൂടാതെ,ചിത്രം 7(b) ഉം (d) യുടെ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച മാഗ്നിഫിക്കേഷനുകളും കാണിക്കുന്നുചിത്രം 7(എ) കൂടാതെ (സി), യഥാക്രമം.

3.4 Al-Si-Mg-Cu നുരയെ സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്ന Cf മെക്കാനിസം

മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച വിശകലനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, Cf/AFS, AFS എന്നിവയ്‌ക്കായുള്ള ഫോമിംഗ് മെക്കാനിസത്തിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് പ്രാതിനിധ്യം സംഗ്രഹിച്ചിരിക്കുന്നുചിത്രം 8. ന്യൂക്ലിയേഷൻ ഘട്ടത്തിൽ Cf/AFS ഉം AFS ഉം തമ്മിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസങ്ങൾ, ബബിൾ വളർച്ച, ലയിക്കുന്ന ഘട്ടം, ക്രമാനുഗതമായ സോളിഡിംഗ് ഘട്ടം എന്നിവയിൽ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെചിത്രം 8(എ), (ബി).

ചിത്രം 8.Cf/AFS, AFS നുരയുന്ന സ്വഭാവത്തിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം: (a) Cf/AFS; കൂടാതെ (ബി) എ.എഫ്.എസ്.

AlSi6Cu4Mg4 അലോയ് നുരകളുടെ ന്യൂക്ലിയേഷൻ ഘട്ടത്തിൽ, കുമിളകൾ TiH2 കണങ്ങളുടെ സ്ഥാനത്ത് ന്യൂക്ലിയേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിനുപകരം, ചെമ്പ് കണികകൾക്ക് ചുറ്റുമുള്ള ലിക്വിഡ് ക്വാട്ടർനറി യൂടെക്‌റ്റിക്കിനുള്ളിൽ ന്യൂക്ലിയേറ്റ് ചെയ്യാൻ പ്രവണത കാണിക്കുന്നു. മുൻഗാമിയുടെ ഏറ്റവും ദുർബലമായ ഭാഗത്ത് (ടൈപ്പ് II ന്യൂക്ലിയേഷൻ) ഇത്തരത്തിലുള്ള ന്യൂക്ലിയേഷൻ, TiH2 വിഘടിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ പുറത്തുവരുന്ന വാതകങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ രക്ഷപ്പെടൽ ചാനലുകൾ നൽകുന്നു, വാതകങ്ങളുടെ ശേഖരണം ഒഴിവാക്കുകയും അലുമിനിയം ഉരുകലിൽ വിള്ളലുകൾ പടരാൻ കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. ചെമ്പ് പൂശിയ കാർബൺ ഫൈബറുകൾ ചേർക്കുന്നത് പ്രത്യക്ഷത്തിൽ എച്ച് 2 പുറത്തുവിടുന്നതിന് കൂടുതൽ ചാനലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഘട്ടത്തിൽ അലൂമിനിയം ഉരുകുന്നതിന് മതിയായ ദ്രാവക അംശം ഇല്ലാത്തതിനാൽ, അത്തരം ചെറിയ കുമിളകൾക്ക് വേണ്ടത്ര എച്ച് 2 ഉറവിടം ഉണ്ടാകുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. തൽഫലമായി, താപനില ഉയരുമ്പോൾ ഈ ചെറിയ കുമിളകൾ ഉരുകുമ്പോൾ പൊട്ടുന്നു. മുൻഗാമി പൂർണ്ണമായും ഉരുകുമ്പോൾ, TiH2 ൻ്റെ അക്രമാസക്തമായ ഡീഹൈഡ്രജനേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുവരുന്ന H2 ന്യൂക്ലിയേഷൻ പോയിൻ്റിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി അതിവേഗം വളരും. കുമിളകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് Cf നിരവധി വൈവിധ്യമാർന്ന ന്യൂക്ലിയേഷൻ സൈറ്റുകൾ നൽകുന്നു, ഇത് ന്യൂക്ലിയേഷൻ നിരക്ക് വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. അതേ സമയം, Cf ൻ്റെ സാന്നിധ്യം പ്രാഥമിക കുമിളകളുടെ സമ്പർക്കത്തെയും ലയനത്തെയും ഫലപ്രദമായി തടയുകയും അസാധാരണമായി വലിയ കുമിളകൾ ഉണ്ടാകുന്നത് ഒഴിവാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

കുമിളകളുടെ വളർച്ചയുടെയും ലയനത്തിൻ്റെയും ഘട്ടത്തിൽ, Cf ചേർക്കുന്നത് നുരകളുടെ സ്ഥിരതയെ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. കാരണം, Cf, അലുമിനിയം ഉരുകൽ എന്നിവയ്ക്ക് നല്ല ഈർപ്പം ഉണ്ട്, കൂടാതെ നാരുകൾ രണ്ട് ഗ്യാസ്-ലിക്വിഡ് ഇൻ്റർഫേസുകൾക്കിടയിൽ എളുപ്പത്തിൽ കുടുങ്ങി ഒരു നെറ്റ്‌വർക്ക് ഘടന (കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ)ചിത്രം 7(സി)). ലിക്വിഡ് ഫിലിം കനംകുറഞ്ഞതിനാൽ, പീഠഭൂമിയുടെ അതിർത്തിയിൽ നിന്ന് വലിച്ചെടുക്കുന്നതിനെ ചെറുക്കാൻ നാരുകൾക്ക് വേർപിരിയൽ മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ ദ്രാവക ഫിലിം പൊട്ടുന്നത് തടയുന്നു. അതിനാൽ, AFS-നെ അപേക്ഷിച്ച് Cf/AFS-ന് കൂടുതൽ ഫോമിംഗ് സമയം ആവശ്യമാണ്.

സാവധാനത്തിലുള്ള സോളിഡിഫിക്കേഷൻ ഘട്ടത്തിൽ, Cf/AFS ലെ കുമിളകൾ ഇനി വളരുകയില്ല, നാരുകൾ സെൽ ഭിത്തിയിൽ (ചുവന്ന ഡോട്ടുള്ള ബോക്‌സ് കൊണ്ട് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു) ഉൾച്ചേർക്കുന്നു. നാരുകളുടെ ഈ നിലനിർത്തൽ, ഓസ്റ്റ്വാൾഡ് പക്വതയിൽ കാണുന്നതുപോലെ, വലിയ കുമിളകൾ ചെറിയ കുമിളകൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനെ തടയുന്നു, കൂടാതെ സോളിഡീകരണ വികാസം മൂലം കോശഭിത്തി പൊട്ടുന്നത് തടയുന്നു. തൽഫലമായി, AFS നെ അപേക്ഷിച്ച് Cf/AFS കൂടുതൽ ഏകതാനമായ സുഷിര ഘടനയും കുറച്ച് സുഷിര വൈകല്യങ്ങളും കാണിക്കുന്നു.

3.5 മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ

ഏതാണ്ട് ഒരേ പോറോസിറ്റി (യഥാക്രമം 83.2%, 81.4%) ഉള്ള Cf/AFS, AFS എന്നിവയ്ക്കുള്ള കംപ്രസ്സീവ് സ്ട്രെസ്-സ്ട്രെയിൻ കർവുകൾ ഇതിൽ അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.ചിത്രം 9(എ). കംപ്രസീവ് സ്ട്രെസ്-സ്ട്രെയിൻ കർവ് ലീനിയർ ഇലാസ്റ്റിക് മേഖല, പീഠഭൂമി പ്രദേശം, സാന്ദ്രത പ്രദേശം എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു പ്രത്യേക ത്രിതല സ്വഭാവം പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. AFS, Cf/AFS എന്നിവയുടെ കംപ്രസ്സീവ് വിളവ് ശക്തി യഥാക്രമം 8.44 MPa, 11.87 MPa ആയിരുന്നു. AFS-നെ അപേക്ഷിച്ച് Cf/AFS-ൻ്റെ കംപ്രസ്സീവ് വിളവ് ശക്തി 40.6% വർദ്ധിച്ചു. അതേസമയം, Cf/AFS-ൻ്റെ ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷി അതേ സ്ട്രെയിനിലുള്ള AFS-നേക്കാൾ മികച്ചതാണ്.ചിത്രം 9(ബി). AFS, Cf/AFS എന്നിവയുടെ ഊർജ്ജ ആഗിരണ ശേഷി യഥാക്രമം 3.3 MJ/m3, 6.1 MJ/m3 എന്നിവയാണ്. AFS-നെ അപേക്ഷിച്ച് Cf/AFS-ൻ്റെ ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷി 84.8% മെച്ചപ്പെട്ടു.

ചിത്രം 9.Cf/AFS, AFS എന്നിവയുടെ കംപ്രസ്സീവ് സ്ട്രെസ്-ട്രെയിൻ കർവുകളും എനർജി അബ്സോർപ്ഷൻ കപ്പാസിറ്റി കർവുകളും: (എ) കംപ്രസ്സീവ് സ്ട്രെസ്-ട്രെയിൻ കർവുകൾ; (ബി) ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷി വളവുകൾ.

സിഎഫിൻ്റെ സംയോജനം ഫോം കോറിൻ്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെ ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിച്ചു. യുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുണ്ടെന്ന് എല്ലാവർക്കും അറിയാംഅലുമിനിയം നുരസുഷിര ഘടനയും സ്ട്രറ്റ് മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുമായി അടുത്ത ബന്ധമുണ്ട്. മാക്രോസ്ട്രക്ചറൽ വിശകലനം സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, Cf ചേർക്കുന്നത് സുഷിരങ്ങളുടെ വലുപ്പം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും സുഷിര വിതരണം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും സുഷിര വൈകല്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്തു. ശശികുമാർ തുടങ്ങിയവരുടെ കണ്ടെത്തലുകൾക്ക് സമാനമാണ്. യാംഗേറ്റലും. ചെറിയ സുഷിര വ്യാസവും ഇടുങ്ങിയ സുഷിര വിതരണവും കംപ്രസ്സീവ് ശക്തിയും ഊർജ്ജ ആഗിരണം കാര്യക്ഷമതയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ പ്രയോജനകരമാണ്. മാത്രമല്ല, നുരയുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളിൽ സൂക്ഷ്മ ഘടനയുടെ സ്വാധീനം പ്രധാനമായും നുരയുടെ സുഷിര ചുവരുകളിൽ ഉൾച്ചേർത്ത Cf ആണ്. അലൂമിനിയം മാട്രിക്സിലെ കാർബൺ നാരുകളുടെ കോപ്പർ പൂശിയതിൻ്റെ വ്യാപനവും പിരിച്ചുവിടലും നാരുകളും അലുമിനിയം മാട്രിക്സും തമ്മിലുള്ള ദൃഢമായ ഇൻ്റർഫേഷ്യൽ ബോണ്ട് കൈവരിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ലോഡ് ട്രാൻസ്ഫറിന് കാരണമാകുന്നു. സുഷിരഭിത്തിയിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഉയർന്ന മോഡുലസ് കാർബൺ ഫൈബർ, കംപ്രഷൻ ലോഡിന് കീഴിലുള്ള സുഷിരത്തിൻ്റെ ഭിത്തിയുടെ രൂപഭേദം പരിമിതപ്പെടുത്തുകയും ഭാരം വഹിക്കാനുള്ള ശേഷി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. ഈ ഘടകങ്ങളെല്ലാം AFS നെ അപേക്ഷിച്ച് ഉയർന്ന വിളവ് ശക്തിയും ഊർജ്ജ ആഗിരണം ശേഷിയും കൈവരിക്കുന്നതിന് Cf/AFS നെ അനുകൂലിക്കുന്നു.

4. നിഗമനങ്ങൾ

ഈ ജോലിയിൽ പാക്കിംഗ് റോളിംഗ് പൗഡർ മെറ്റലർജി രീതി ഉപയോഗിച്ചാണ് Cf/AFS, AFS എന്നിവ തയ്യാറാക്കിയത്. സിൻക്രോട്രോൺ റേഡിയേഷനിലൂടെ Cf/AFS, AFS എന്നിവയുടെ നുരയടിക്കുന്ന സ്വഭാവം ചലനാത്മകമായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു.

ബബിൾ ന്യൂക്ലിയേഷനിലും വളർച്ചയിലും Cf ൻ്റെ സ്വാധീനം അന്വേഷിക്കുക. കൂടാതെ, അലുമിനിയം നുരകളുടെ സുഷിര രൂപഘടന, സുഷിര വിതരണം, കംപ്രഷൻ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള Cf നന്നായി വിശകലനം ചെയ്തു. പ്രധാന നിഗമനങ്ങൾ ഇപ്രകാരമാണ്:

(1) സിറ്റു നിരീക്ഷണങ്ങളിലെ സിൻക്രോട്രോൺ വികിരണം വെളിപ്പെടുത്തുന്നത് Cf/AFS, AFS നുരയെടുക്കൽ പ്രക്രിയകൾ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത ഘട്ടങ്ങൾ പ്രകടമാക്കുന്നു: ബബിൾ ന്യൂക്ലിയേഷൻ, ബബിൾ വളർച്ചയും ലയനവും, സോളിഡീകരണവും.

AFS-നെ അപേക്ഷിച്ച്, Cf/AFS-ൻ്റെ നുരയെടുക്കൽ പ്രക്രിയ ഉയർന്ന സ്ഥിരതയും ബബിൾ ഏകീകൃതതയും പ്രകടമാക്കുന്നു. സുഷിര പരിണാമ പ്രക്രിയയിൽ അസാധാരണമാംവിധം വലുതും പരുക്കൻതുമായ സുഷിരങ്ങൾ രൂപപ്പെടാൻ AFS കൂടുതൽ സാധ്യതയുണ്ട്. കൂടാതെ, അസമത്വത്തിന് Cf-ൻ്റെ വൈവിധ്യമാർന്ന ന്യൂക്ലിയേഷൻ പ്രഭാവം കാരണമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ബബിൾ ഭിത്തി വിള്ളൽ തടയുകയും ന്യൂക്ലിയേഷൻ നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ സംയോജനം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

(2) 0.5 wt.% Cf ചേർക്കുന്നത് 2.9 ± 0.2 mm മുതൽ 1.9 ± 0.1 mm വരെ തുല്യമായ സുഷിര വ്യാസത്തെ ശുദ്ധീകരിക്കുന്നു, ഇത് പരുക്കൻ സുഷിര വൈകല്യങ്ങൾ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു. അതേ സമയം, മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ Cf ൻ്റെ നല്ല ഈർപ്പം വെളിപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് സുഷിര ഭിത്തിയിലും വാതക-സോളിഡ് ഇൻ്റർഫേസിലും വിതരണം ചെയ്യുന്നു, അതുവഴി നുരകളുടെ സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

(3) AFS-മായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, Cf/AFS-ൻ്റെ കംപ്രസ്സീവ് വിളവ് ശക്തിയും ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷിയും യഥാക്രമം 40.6%, 84.8% വർദ്ധിച്ചു. ഓട്ടോമോട്ടീവ്, എയ്‌റോസ്‌പേസ് വ്യവസായ മേഖലയിലെ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് സാധ്യതയുള്ള മെറ്റലർജിക്കൽ ബോണ്ടിംഗ് ഇൻ്റർഫേസുകളുള്ള അലുമിനിയം ഫോം സാൻഡ്‌വിച്ച് പാനലുകൾ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ആശയങ്ങൾ ഈ പഠനത്തിൻ്റെ കണ്ടെത്തലുകൾക്ക് നൽകാൻ കഴിയും.

ജേണൽ ഓഫ് മെറ്റീരിയൽസ് റിസർച്ച് ആൻഡ് ടെക്നോളജിയിൽ നിന്നുള്ള ലേഖനം