קופּער-דיפּאַזיטיד טשאַד פיברע אַלומינום פּינע סענדוויטש טאַפליע פאָרשטעלונג קעראַקטעריסטיקס קאַמפּערד מיט קאַנווענשאַנאַל אַלומינום פּינע סענדוויטש טאַפליע

אַלומינום פּינע סענדוויטש(AFS) פּאַנאַלז האָבן אַ קאָמבינאַציע פון ​​​​סטראַקטשעראַל און פאַנגקשאַנאַל קעראַקטעריסטיקס אַזאַ ווי נידעריק געדיכטקייַט, הויך ספּעציפיש שטאַרקייַט, גינציק ענערגיע אַבזאָרפּשאַן, דאַמפּינג קאַפּאַציטעט און ילעקטראָומאַגנעטיק שילדינג. די ויסגעצייכנט פּראָפּערטיעס מאַכן AFS האָבן אַ גרויס פּאָטענציעל אין אַעראָספּאַסע, טראַנספּערטיישאַן און מאַרינע פעלדער. קאַמפּערד מיט קוים מעטאַל פאָומז, די ויסווייניקסט מעטאַל פּלאַטעס פון AFS קענען יפעקטיוולי פּלאָמבע די פּינע און פֿאַרבעסערן זייַן פולשטענדיק מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס, אַזאַ ווי טענסאַל און בענדינג שטאַרקייַט. אין אַלגעמיין, די AFS איז געווען פאַבריקייטיד דורך קלעפּיק באַנדינג אופֿן, וואָס ינטיילז אַטאַטשינג די אַלומינום פּינע צו האַרט מעטאַל פּאַנאַלז מיט יפּאַקסי סמאָלע קלעפּיק.

כאָטש די קלעפּיק באַנדינג אופֿן יפעקטיוולי ימפּרוווז סטראַקטשעראַל דאַמפּינג, עס איז באגלייט דורך לימיטיישאַנז, אַרייַנגערעכנט טשאַלאַנדזשיז אין ריסייקלינג און סאַסעפּטאַבילאַטי צו דעלאַמינאַטיאָן דורכפאַל אונטער הויך-טעמפּעראַטור אָדער קעראָוסיוו טנאָים. צו אַדרעס די לימיטיישאַנז, ברייט פאָרשונג השתדלות האָבן שוין דעדאַקייטאַד צו דערגרייכן מעטאַלערדזשיקאַל באַנדינג צווישן די טאַפליע און די האַרץ שיכטע.

דערווייַל, די פּרידאַמאַנאַנט צוגרייטונג מעטהאָדס פֿאַר AFS אַימעד צו דערגרייכן מעטאַלערדזשיקאַל באַנדינג זענען בכלל קלאַסאַפייד אין דריי קאַטעגאָריעס: וועלדינג, צעשמעלצן פאָומינג און פּאַקינג ראָולינג פּודער מעטאַלערדזשי מעטהאָדס. צווישן די מעטהאָדס, די פּאַקינג ראָולינג פּודער מעטאַלערדזשי אופֿן איז גערעכנט ווי העכער פֿאַר קאַנטראָולינג פּאָרע סטרוקטור און דערגרייכן נידעריק-טעמפּעראַטור פאָומינג. אונדזער פרייַערדיק אַרבעט געוויינט דעם טעכנאָלאָגיע צו פּראָדוצירן גרויס-גרייס AFS מיט בעסער יקספּאַנשאַן פּראָפּערטיעס און סעליאַלער סטרוקטור פֿאַר ינדאַסטריאַל אַפּלאַקיישאַנז.

אָבער, רעכט צו דער לעפיערעך נידעריק קאַמפּרעסיוו מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון די פּינע האַרץ, די פֿאַרבעסערונג פון די מעטשאַניקאַל שטאַרקייט פון די AFS איז לימיטעד, אַזוי ווייַטער פֿאַרבעסערונג פון די שטאַרקייט פון די פּינע האַרץ איז קריטיש פֿאַר די AFS.

צו דאַטע, דער פּראָסט מעטהאָדס געמאלדן צו פֿאַרבעסערן די קאַמפּרעסיוו מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פוןאַלומינום פּינעזענען ווי גייט: ייבערפלאַך באַהאַנדלונג, היץ באַהאַנדלונג, און ריינפאָרסמאַנט דורך אַדינג פּאַרטיקאַלז, פייבערז, אַללויינג עלעמענטן, אאז"ו ו. צווישן זיי, קורץ טשאַד פייבערז מיט נידעריק געדיכטקייַט, הויך גומע מאָדולוס און גרויס אַספּעקט פאַרהעלטעניש האָבן געצויגן ברייט ופמערקזאַמקייט ווי פּראַמאַסינג ריינפאָרסינג מאַטעריאַלס. דערצו, ייבערפלאַך מעטאַליזאַטיאָן פון טשאַד פייבערז, דורך ילעקטראָופּלאַטינג אָדער כעמישער פּלייטינג אַזאַ ווי קופּער פּלייטינג אָדער ניקאַל פּלייטינג, ימפּרוווז די וועטטאַביליטי פון די טשאַד פייבערז אין די אַלומינום צעשמעלצן און אַוווידז שעדלעך ינטערפאַסיאַל ריאַקשאַנז צווישן די טשאַד פייבערז און די אַלומינום צעשמעלצן. קורץ טשאַד פיברע איז איצט וויידלי געניצט צו פאַרשטאַרקן אַלומינום מאַטריץ קאַמפּאַזאַץ.

בהב סינגעטאַל. צוגעגרייט קופּער-קאָוטאַד טשאַד פייבערז ריינפאָרסט אַלומינום מאַטריץ קאַמפּאַזאַץ דורך קאָך קאַסטינג אופֿן. Muetal. פאַבריקייטיד אַלומינום מאַטריץ קאַמפּאַזאַץ ריינפאָרסט מיט ניקאַל-קאָוטאַד טשאַד פייבערז ניצן די צוויי-זעמל קאַסטינג אופֿן. די רעזולטאַטן דעמאַנסטרייטיד אַ באַטייַטיק ענכאַנסמאַנט אין די טענסאַל שטאַרקייַט פון די קאַמפּאַזאַץ מיט די דערצו פון טשאַד פייבערז. אָבער, עס איז געווען לימיטעד פאָרשונג געפירט אויףאַלומינום פּינע ריינפאָרסטמיט קופּער-קאָוטאַד טשאַד פייבערז. קאַאָעטאַל. ערשטער צוגעגרייט קופּער-קאָוטאַד טשאַד פייבערז ריינפאָרסט אַלומינום פּינע דורך די צעשמעלצן פאָומינג אופֿן. די רעזולטאטן באַווייַזן אַז 0.35 וואָל% פון Cf קענען סטייבאַלייז די אַלומינום פּינע דורך פּרעווענטינג פליסיק פילם בראָך, און די מער סטאַביל פייבערז צו די פּינע. Muetal. געוויזן אַז די דאַמפּינג פּראָפּערטיעס פון אַלומינום פּינע צוגעגרייט דורך די צעשמעלצן פאָומינג אופֿן זענען באטייטיק ימפּרוווד מיט די דערצו פון Cf.

אַקקאָרדינגלי, עס קענען זיין געפונען אַז די אַדישאַן פון Cf קענען זיין אַ עפעקטיוו סטראַטעגיע צו סיימאַלטייניאַסלי פֿאַרבעסערן די פאָומינג פעסטקייַט און מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פוןאַלומינום פאָומז. דערצו, עס זענען געווען קיין ריפּאָרץ אויף קופּער-פּלייטאַד טשאַד פייבערז ריינפאָרסט אַלומינום פּינע סענדוויטש פּאַנאַלז צוגעגרייט דורך די פּודער מעטאַלערדזשי אופֿן, וואָס מאָוטאַווייץ ריסערטשערז צו דורכפירן מער אין-טיפקייַט שטודיום אין דעם פעלד.

פילע שטודיום האָבן שוין דורכגעקאָכט אויף די נוקלעאַטיאָן מעקאַניזאַם און פעסטקייַט פוןאַלומינום פאָומזמיט די דערצו פון ריינפאָרסינג פייזאַז. די דיפעראַנסיז אין פּאָרע נומער און פּאָרע מאָרפאָלאָגי,

אַזאַ ווי גרייס, פאַרשפּרייטונג און פאָרעם, זענען יוזשאַוואַלי אַטריביאַטאַד צו נוקלעאַטיאָן מעקאַניזאַמז און פעסטקייַט. העטעראָגענעאָוס נוקלעאַטיאָן יפעקץ און אַקסייד נעץ סטייבאַלאַזיישאַן מעקאַניזאַמז אין פּודער מעטאַלערדזשי סיסטעם איז יגזאָסטיוולי ינוועסטאַגייטאַד. קוואַטערנערי צומיש פּאַודערז קאַנסיסטינג פון Al-Si-Mg-Cu געניצט אין דעם פּאַפּיר האָבן יגזיבאַטאַד יקסעפּשאַנאַל יקספּאַנשאַן רייץ און נידעריק פאָומינג טעמפּעראַטורעס, מיט אַ סאָלידוס טעמפּעראַטור פון 507 ◦C און אַ ליקווידוס טעמפּעראַטור פון 596 ◦C. פונדעסטוועגן, עס איז אַ פעלן פון פאָרשונג וועגן די נוקלעאַטיאָן מעקאַניזאַם, פעסטקייַט און קאַמפּרעסיוו מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון פּודער קאַמפּאַקטערז מיט דעם באַזונדער צומיש זאַץ, ספּעציעל ווען ינקאָרפּערייטינג Cf. אין פריערדיקן ווערק, ינוועסטאַגיישאַנז פון נוקלעאַטיאָן און סטייבאַלאַזיישאַן מעקאַניזאַמז זענען בפֿרט געפירט דורך ניט-אין סיטו מעטהאָדס, אַרייַנגערעכנט די טאָמאָגראַפיק אַנאַליסיס פון סאַמפּאַלז וואָס זענען ראַפּאַדלי קולד נאָך פאָומינג יבעררייַס. צום באַדויערן, סאַבמיקראָן בלאָז נוקלעאַטיאָן בפֿרט אַקערז בעשאַס פּריקערסער באַהיצונג און יקספּאַנדז ראַפּאַדלי אין צייט ינטערוואַלז ספּאַנינג פון 100 מס צו 1 ס, אָפט פּריזענטינג טשאַלאַנדזשיז פֿאַר פאַקטיש-צייט אָבסערוואַציע. די מאָדערן סינטשראָטראָן ראַדיאַציע X-Ray ימידזשינג טעכניק פארמאגט הויך ענערגיע און ספּאַטיאָטעמפּאָראַל האַכלאָטע, אַלאַוינג פאַקטיש-צייט אָבסערוואַציע אין סיטו פון די נוקלעאַטיאָן און וווּקס פּראָצעס פון אַלומינום פאָומז ביי הויך טעמפּעראַטורעס. דערווייַל, בלויז לימיטעד ריסערטשערז האָבן יקספּלאָרד די פאָומינג קינעטיק פון על-סי-מג צומיש פּודער דורך סינטשראָטראָן ראַדיאַציע. פֿאַר בייַשפּיל, García-Morenoetal. רעפּאָרטעד באַטייַטיק דינאַמיש דערשיינונגען אין פליסיק אַלומינום פּינע, אַרייַנגערעכנט נוקלעאַטיאָן און וווּקס, בלאָז ריעריינדזשמאַנט, פליסיק ריטראַקשאַנז, אַגגלאָמעריישאַן און פילם בראָך. קאַם עט על. געלערנט די נוקלעאַטיאָן און וווּקס פּראָצעס פון AlSi8Mg4 אַלומינום פּינע דורך סינטשראָטראָן ראַדיאַציע. זייער פיינדינגז אנגעוויזן אַז הידראָגען דזשענערייטאַד דורך די דיקאַמפּאָוזישאַן פון אַדסאָרבאַטעס אויף די מעטאַל פּודער ס ייבערפלאַך רעפּראַזענץ אן אנדער באַטייַטיק נוקלעאַטיאָן מעקאַניזאַם. אָבער, די ינטעראַקשאַן צווישן פּריקערסער קאַמפּאָונאַנץ איז ינטראַקאַט, און די דינאַמיק פון פאָומינג קענען זיין ינפלואַנסט דורך זייער זאַץ. פֿאַר ביידע די Al-Si-Cu-Mg פּודער סיסטעם און די Al-Si-Cu-Mg פּודער סיסטעם מיט צוגעלייגט Cf, פארשטאנד און ויספאָרשן די ינישיישאַן און וווּקס פון מעטאַל פּינע איז קריטיש פֿאַר די ווייַטער סטראַקטשעראַל אַנטוויקלונג פון די פּינע צו פֿאַרבעסערן פּראָפּערטיעס פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז.

אין דעם אַרבעט, Cf / AFS און AFS מיט מעטאַלערדזשיקאַל ינטערפאַסיאַל באַנדינג זענען צוגעגרייט דורך די פּאַקינג ראָולינג פּודער מעטאַלערדזשי אופֿן. די באַבאַלז עוואַלושאַן פון Cf / AFS און AFS איז געווען באמערקט אין סיטו דורך סינטשראָטראָן ראַדיאַציע צו אַנטדעקן די מעקאַניזאַם פון Cf אויף בלאָז נוקלעאַטיאָן, וווּקס און מערדזשער, און פעסטקייַט. אין דערצו, Cf / AFS און AFS זענען פאָומד ביי 620 ◦ C פֿאַר 15 מינוט אין אַ קאַמער אויוון. דערנאָך, די פּאָרע גרייס פאַרשפּרייטונג, פּאָרע מיקראָסטרוקטורע און קאַמפּרעסיוו מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון די פאָומד סאַמפּאַלז זענען קעראַקטערייזד און טעסטעד. באַזירט אויף די אַפאָרמענשאַנד שטודיום, די סטרוקטור און קאַמפּרעסיוו שטאַרקייַט פון Cf / AFS און AFS זענען סיסטאַמאַטיקלי עוואַלואַטעד.

2. מאַטעריאַלס און מעטהאָדס

2.1. רוי מאַטעריאַלס

זעקס רוי מאַטעריאַלס זענען געניצט פֿאַר פּריפּערינג די AFS און Cf / AFS: על פּודער (דורכשניטלעך גרייס: 45 μם, ריינקייַט> 99.70%), סי פּודער (דורכשניטלעך גרייס: 38 μם, ריינקייַט> 99.50%), קו פּודער (דורכשניטלעך גרייס: 38 μm, ריינקייַט >99.90%), מג פּודער (דורכשניטלעך גרייס: 75 μm, ריינקייַט>99.70%), TiH2 פּודער (דורכשניטלעך גרייס: 45 μם, ריינקייַט>99.70%), און קופּער-קאָוטאַד טשאַד פיברע (דורכשניטלעך גרייס: 1-2 מם, גרעב פון קופּער-קאָוטאַד: 1.4 μם).

2.2. פּראָדוקציע פון ​​Cf / AFS

די סכעמאַטיש פון די פּאַקינג ראָולינג פּודער מעטאַללורגי אופֿן איז ילאַסטרייטיד איןפיגורע 1. בעשאַס די מיקסינג בינע, די קוואַטערנערי צומיש AlSi6Mg4Cu4 פּודער איז געווען צוגעגרייט, מיט פּאַודערז פון על, סי, קו און מג אין פּראַפּאָרשאַנז פון 86 ווט%, 6 ווט%, 4 ווט%, און 4 ווט% ריספּעקטיוולי. 1 וואט% אַקסאַדייזד טיה 2 פּודער (היץ באַהאַנדלונג אין לופט פֿאַר 1.5 ה ביי 470 ◦ C) איז צוגעגעבן ווי אַ בלאָוינג אַגענט וואָס מעלדונג ה 2 ראַפּאַדלי ביי די צעשמעלצן טעמפּעראַטור יקספּאַנדינג די צעשמעלצן. אַדדיטיאָנאַללי, 0.5 ווט% פון טשאַד פייבערז זענען ינקאָרפּערייטיד ווי ריינפאָרסינג פייזאַז. נאָוטאַבלי, צו פאַרבעסערן וועטטאַביליטי און פאַרמייַדן שעדלעך ריאַקשאַנז ווי Al4C3 ביי די פיברע-אַלומינום צעשמעלצן צובינד בעשאַס פאָומינג, טשאַד פייבערז זענען קופּער-קאָוטאַד דורך ילעקטראָופּלאַטינג. די ילעקטראָופּלאַטינג פּראָצעס איז דיסקרייבד אין רעפס.פײג 2ווייזט די קופּער-קאָוטאַד טשאַד פייבערז באקומען דורך די עלעקטראָלעסס פּלייטינג פּראָצעס. די קאָוטינג האט מונדיר און קעסיידערדיק קאַווערידזש פון די פיברע ייבערפלאַך(פיג. קסנומקס (אַ) - (ב)). דערנאָך, די פאַרשידענע צומיש קאַמפּאַזישאַנז יוטאַלייזד אין דעם לערנען זענען צוגעגרייט דורך ונ דורך מיקסינג אַפאָרמענשאַנד פּאַודערז מיט און אָן Cf אין אַ דריי-דימענשאַנאַל מיקסער פֿאַר 3 שעה. די יונאַפאָרמלי געמישט פּודער איז ענקאַפּסאַלייטיד אין אַ געחתמעט קאַוואַטי, נאכגעגאנגען דורך קאַלט און הייס ראָולינג פּראָוסידזשערז.

די קעלט ראָולינג בינע יפעקטיוולי יוואַקיאַווייץ לופט פון ין די קאַוויטיז און די ינטערסטיטיאַל ספּייסאַז צווישן די פּאַרטיקאַלז דורך אַ סעריע פון ​​קייפל פּאַסיז און קליין דיפּרעשאַנז. די הייס ראָולינג בינע ינשורז אַז די פּריקערסער אַטשיווז אַ קאָרעוו געדיכטקייַט יקסידינג 98% דורך די קאָ-דיפאָרמיישאַן פון די טאַפליע און פּודער, וואָס פאַסילאַטייץ די סאַבסאַקוואַנט פאָומינג פּראָצעס. דיטיילד ראָולינג פּראָצעס פּאַראַמעטערס זענען דיסקרייבד אין רעפס. AFS און Cf / AFS פאָומאַבלע פּריקערסערז זענען באקומען דורך די אַפאָרמענשאַנד פּראָצעס. לעסאָף, ביידע פאָואַמאַבאַל פּריקערסערז זענען העאַטעד ביי 620 ◦ C פֿאַר 15 מינוט צו פּראָדוצירן Cf / AFS און AFS ספּעסאַמאַנז, וואָס זענען געניצט פֿאַר פּאָרע גרייס אַנאַליסיס, מיקראָסטראַקטשעראַל קעראַקטעריסטיקס און קאַמפּרעסיוו מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס טעסץ.

2.3. קעראַקטעריסטיקס און פּרובירן מעטהאָדס

2.3.1. מיקראָסטראַקטשעראַל קעראַקטעריסטיקס

די מיקראָסטרוקטורע מאָרפאָלאָגי פון די Cf / AFS און AFS זענען ינוועסטאַגייטאַד דורך פעלד ימישאַן סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (SEM, Zeiss Ultra Plus). ענערגיע דיספּערסיוו ספּעקטראַסקאָפּי (EDS) איז געניצט צו ידענטיפיצירן די זאַץ פון פאַרשידן פייזאַז אין די צעל ווענט פון די פאָומד סאַמפּאַלז. לאַנדזשאַטודאַנאַל סעקשאַנז פון די סאַמפּאַלז זענען באקומען דורך קאַטינג די פאָומד ספּעסאַמאַנז ניצן די עלעקטראָ-דיסטשאַרדזשינג מאַשין (EDM, DK7745). נאָך דעם, די לאַנדזשאַטודאַנאַל סעקשאַנז פון די ספּעסאַמאַנז זענען קאָוטאַד מיט פאַרב און דעמאָלט סאַנדיד און פּאַלישט מיט 800 גריט און 1500 גריט סאַנדפּייפּער, ריספּעקטיוולי. לעסאָף, די עקוויוואַלענט צעל דיאַמעטערס (דמעאַן) פון די פּאַלישט ספּעסאַמאַן קרייַז-אָפּטיילונג זענען באשלאסן מיט בילד אַנאַליסיס ווייכווארג, Image Pro Plus 6.0.

פיגורע 1 .סכעמאַטיש פון די פּאַקינג ראָולינג פּודער מעטאַללורגי אופֿן.

פײג 2 .סעם בילדער פון די (אַ) קופּער-קאָוטאַד טשאַד פייבערז, און (ב) ווייזט אַ מאַגנאַפייד מיינונג פון די געגנט אנגעצייכנט דורך אַ רויט קוואַדראַט אין (אַ). בילדער (c) און (ד) זענען די EDS רעזולטאַטן פון די פונט א אין (ב).

פײג 3 .סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​די סעטאַפּ פון די סינקראָטראָן ראַדיאַציע עקספּערימענט.

2.3.2. פאָומינג אַבזערוויישאַנז אין-סיטו דורך סינטשראָטראָן ראַדיאַציע

די סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​די סינטשראָטאָן ראַדיאַציע עקספּערימענט סעטאַפּ איז סקעטשט איןפײג 3. די יקספּעראַמאַנץ זענען דורכגעקאָכט ביי די 4W1A פון די בעידזשינג סינטשראָטראָן ראַדיאַציע מעכירעס (BSRF, בעידזשינג אינסטיטוט פון הויך ענערגיע פיזיק, כינעזיש אַקאַדעמי פון ססיענסעס, טשיינאַ). ניט ענלעך קאַנווענשאַנאַל אַבזאָרפּשאַן-קאַנטראַסט ימידזשינג, דעם פּאַפּיר ניצט פאַסע-קאַנטראַסט ימידזשינג מיט די סינקראָטראָן ראַדיאַציע ליכט מקור. דער צוגאַנג אַדרעסז די לימיטיישאַנז פון בעקאַבאָלעדיק אַבזאָרפּשאַן ימידזשינג, וואָס איז יניפעקטיוו פֿאַר וויזשוואַלייזינג וויקלי אַבזאָרבינג סאַבסטאַנסיז. דער פאָומינג פּראָצעס פון די ספּעסאַמאַנז איז דורכגעקאָכט אין אַ קאַסטאַמייזד פאָומינג אויוון, מיט אַ 15 מם דורך 15 מם קוואַדראַט פֿענצטער פּאַזישאַנד פּערפּענדיקולאַר צו די X-Ray שטראַל ריכטונג. די מוסטער גרייס, ווי דיפּיקטיד אין Fig. 3, מיטלען 15 מם × 15 מם × 2 מם. דער מוסטער איז געשטעלט אין אַ פאָומינג פורעם קאַנסיסטינג פון אַ זיכער נומער פון סעראַמיק שיץ. איבער די פאָומינג פּראָצעס, X-שטראַלן קענען פאָרן דורך די מוסטער און זענען קאַפּטשערד דורך אַ אָפּצאָל-קאַפּט מיטל (קקד) אַפּאַראַט. די אויסדערוויילטע X-Ray מקור אַפּערייטאַד מיט אַ ינטענסיטי פון 20 קעוו, און אַ מאַקסימום וויוינג גרייס פון 7.4 מם × 7.4 מם איז געווען אָנגעשטעלט צו געבן פולשטענדיק אָבסערוואַציע פון ​​​​די גאנצע פאָומינג פּראָצעס.

עס איז כדאי צו באמערקן אַז די באמערקט סאַמפּאַלז זענען פּאַזישאַנד אין אַ שטייגער פּערפּענדיקולאַר צו ביידע די ראָולינג ריכטונג און די טאַנגענטיאַל ריכטונג. ביידע פּריקערסערז מיט 0.5 ווט% Cf און יענע אָן 0.5 ווט% Cf האָבן זייער זייַט פּאַנאַלז אַוועקגענומען פון ביידע זייטן פון די סאַמפּאַלז ניצן EDM. די ווירקונג פון Cf אויף די פאָומינג קעראַקטעריסטיקס פון אַלומינום פּינע איז ינוועסטאַגייטאַד. דערצו, די פּריקערסערז מיט פאַרשידענע קאַמפּאַזישאַנז זענען פּאַומעד אין די זעלבע באַהיצונג אויוון בייַ אַ פּריסעט טעמפּעראַטור פון 620 ◦C.

2.3.3. קאַמפּרעשאַן מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פּרובירן

די קאַמפּרעשאַן ספּעסאַמאַנז זענען שנייַדן אין סילינדריקאַל ספּעסאַמאַנז מיט אַ הייך פון 23 מם און אַ דיאַמעטער פון 20 מם דורך EDM, און יעדער ריכטונג איז געווען ינשורד צו אַרייַננעמען בייַ מינדסטער 10 גאַנץ פּאָרעס צו ויסמיידן גרייס ווירקונג. קוואַזי-סטאַטיק קאַמפּרעשאַן טעסץ זענען דורכגעקאָכט לויט די סטאַנדאַרדס ISO13314–2011 און GB/T31930–2015, ניצן אַן AG-XPLUS עלעקטראָן וניווערסאַל מאַטעריאַל טעסטינג מאַשין מיט אַ מאַקסימום מאַסע קאַפּאַציטעט פון 100 KN. דריי סאַמפּאַלז זענען טעסטעד פֿאַר יעדער גרופּע, און די קאַמפּרעסיוו דרוק-שפּאַנונג קורוועס אין דעם פּאַפּיר רעפּראַזענץ די דורכשניטלעך רעזולטאַטן באקומען פון די דריי טעסטעד סאַמפּאַלז. אַלע טעסץ זענען דורכגעקאָכט אונטער דיספּלייסמאַנט קאָנטראָל, מיט אַ קעסיידערדיק קרייַז-קאָפּ גיכקייַט פון 2 מם / מין (קאָראַספּאַנדינג צו אַן ערשט שפּאַנונג קורס פון 10-3 s-1) אין צימער טעמפּעראַטור.

פײג 4 .צייט-יוואַלווד סינטשראָטראָן ראַדיאַציע בילדער פון Cf / AFS פאָומינג פּראָצעס: (אַ) אַנפאָאַמעד פּריקערסער אין אַ מאָמענט פון 380 ◦C; (ב) - (C) דיסאַלושאַן פון עלעמענטאַל קופּער און טיפּ וו נוקלעאַטיאָן בעשאַס פּריקערסער מעלטינג; (ד) - (ג) כעטעראַדזשיניאַס נוקלעאַטיאָן און וווּקס פּראַסעסאַז פון באַבאַלז; און (ה) - (איך) באַבאַלז מערדזשינג און בראָך.

3. רעזולטאַטן און דיסקוסיע

3.1. אין סיטו פאָומינג נאַטור אונטער סינטשראָטראָן ראַדיאַציע

3.1.1. פּינע עוואָלוציע פון ​​Cf / AFS

פײג 4דיספּלייז אַ סעריע פון ​​​​סינטשראָטראָן ראַדיאַציע בילדער וואָס דיפּיקטינג די פאָומינג פּראָצעס פון די Cf / AFS. די אָריגינעל בילדער פון די Cf / AFS(פיג. 4 (א))זענען קאַפּטשערד ווען די מאַטריץ איז געווען אין די האַרט שטאַט בייַ 380 ◦ C, און דאָס מאָל איז געווען באַשטימט ווי t0. קאַמפּערד מיט די אנדערע קאַמפּאָונאַנץ אין די פּריקערסער, Cf איז שוואַרץ אין די מערסט גרוי אַלומינום-רייַך מאַטריץ. דאָס קען זיין אַטריביאַטאַד צו די הויך קופּער אינהאַלט אויף די פיברע ייבערפלאַך, ווי געוויזן איןפיגורע 2(c)–(ד), וואָס האט די גרעסטע רעלאַטיוו אַטאָמישע מאַסע קאַמפּערד צו די אנדערע קאַמפּאָונאַנץ פון די פּריקערסער. דערצו, די מערהייט פון Cf זענען באמערקט צו זיין צעוואָרפן און באַזונדער, אלא ווי קלאַסטערד צוזאַמען, ווי יגזיבאַטאַד איןפיגורע 4(א). דאָס ימפּלייז אַז מיט אַ 0.5 ווט% אַדישאַן פון Cf, אַ 3 שעה סטערינג פּראָצעס קענען יפעקטיוולי דערגרייכן די געוואלט שטאַט פון דיספּערשאַן.

ביי t0+194s (ווי געזען איןפיגורע 4(ב)), אַ היפּש נומער פון ווייַס, קימאַט ספעריש באַבאַלז מיט דיאַמעטערס ריינדזשינג פון 90 μם צו 180 μם קענען זיין באמערקט אין די גרוי אַלומינום מאַטריץ (געצייכנט מיט די רויט פייַל). די נומער פון באַבאַלז פארבליבן צו פאַרגרעסערן אין 46 ס, ווי געוויזן איןפיגורע 4(c). אין אַדישאַן, אן אנדער נאָוטווערדי ענדערונג אין די מאַטריץ איז אַז עטלעכע קליין באַבאַלז טענד צו פאָרעם אויף די ייבערפלאַך פון Cf מיט די אָנהייב פון Cu דיסאַלושאַנז (געצייכנט מיט די רויט דאַטיד קעסטל). דער דערשיינונג איז מסתּמא אַטריביאַטאַד צו טיפּ וו נוקלעאַטיאָן אין די קופּער-מיט פּודער סאָליד. עס איז וויידלי יקנאַלידזשד אַז די דערצו פון Cu באטייטיק דיקריסאַז די מעלטינג טעמפּעראַטור פון אַלויז. דאָס רעזולטאטן אין לאָוקאַלייזד מעלטינג אַרום יחיד פּודער פּאַרטיקאַלז אין די פּודער פּריקערסער מיט קופּער פּודער בעשאַס די באַהיצונג פּראָצעס, דזשענערייטינג אַ היפּש סומע פון ​​​​Al-Si-Mg-Cu קוואַטערנערי יוטעקטיק צעשמעלצן ביי נידעריקער טעמפּעראַטורעס. די קוואַטערנערי יוטעקטיק צעשמעלצן בעקן טענדז צו זיין אַ שוואַך געגנט אין די צומיש און איז מער פּראָנע צו נוקלעאַטיאָן. ווי אַ רעזולטאַט, באַבאַלז זענען מער מסתּמא צו קערן און וואַקסן לעבן די קופּער-קאָוטאַד אויף די פיברע ייבערפלאַך. דערצו, די נידעריק פליסיק בראָכצאָל אין די מאַטריץ אין דעם מאָמענט ז די גאַסאַז פון די דיקאַמפּאָוזישאַן פון TiH2 לייכט אָנקלייַבן אין די אַלומינום מאַטריץ. טיפּ וו נוקלעאַטיאָן קענען יפעקטיוולי ויסמיידן די אַקיומיאַלייטיד גאַז פאָרסינג די נידעריק פליסיק בראָכצאָל מאַטריץ באַזונדער און פּראַפּאַגייטינג קראַקס דורך די פליסיק, ריזאַלטינג אין שטרענג אָנווער פון די סומע פון ​​הידראָגען.

פיגורע 4(ד)ווייזט אַז די באַבאַלז טכילעס קערן און וואַקסן אין די געגנט פון די Cf ווי די מאַטריץ איז גאָר מעלץ, און די בלאָז לאָוקיישאַנז שטימען צו די דיסאַפּירינג קופּער-קאָוטאַד שיכטע (געצייכנט מיט די רויט דאַטיד קעסטל). עס איז געזונט-געגרינדעט אַז די אַדישאַן פון צווייטיק פייזאַז ינקריסיז די נומער פון כעטעראַדזשיניאַס נוקלעאַטיאָן זייטלעך, דערמיט רידוסינג די ענערגיע שלאַבאַן פֿאַר די פאָרמירונג פון נייַ באַבאַלז אין די צומיש צעלאָזן. דערווייַל, נוקלעאַטיאָן קורס איז שייך צו די גאַנץ כעטעראַדזשיניאַס נוקלעאַטיאָן שטח פּער אַפּאַראַט באַנד. דעריבער, עס קענען זיין באמערקט אַז די באַבאַלז טכילעס קערן אין די זייטלעך ווו טשאַד פייבערז זענען סיטשוייטיד און יקספּאַנד צוזאמען די לענג פון די טשאַד פיברע. מיט אַ ווייַטער פאַרגרעסערן אין די צעלאָזן בראָכצאָל, פילע נייַ באַבאַלז פאָרזעצן צו אַרויסקומען פוןפייג 4(ע)–4(ג). אָבער, די קורס פון לאָוקאַלייזד מערדזשער און בראָך פון די באַבאַלז איז פּאַמעלעך, וואָס ינדיקייץ אַז די באַבאַלז פאַרמאָגן הויך פעסטקייַט. ביי t0+426s, די נומער פון באַבאַלז ינקריסיז באטייטיק, און

די פּריקערסער באַנד יגזיבאַץ גרויס יקספּאַנשאַן(פיג. 4 (ה)). דערצו, די פּאַסירונג פון עטלעכע בלאָז צונויפגיסן (געצייכנט מיט די רויט פייַל), ווו קליין באַבאַלז זענען אַבזאָרבד דורך גרעסערע אָנעס רעכט צו אָסטוואַלד מאַטוראַטיאָן, איז אַ באַשערט פּראָצעס בעשאַס די עוואָלוציע פון ​​מעטאַלליק פאָומז [40]. די מאַטשוריישאַן דערשיינונג אויך רעזולטאַטן אין די אויסזען פון אַ קליין נומער פון גרויס און ירעגיאַלער באַבאַלז (געצייכנט מיט די רויט פייַל איןפיגורע 4(י)).

פײג 5 .צייט-יוואַלווד בילדער פון די פאָומינג פּראָצעס פון AFS אין פאַרשידענע סטאַגעס: (אַ) אַנמעלטיד פּריקערסער אין אַ מאָמענט פון 380 ◦C; (ב) דיסאַלושאַן פון עלעמענטאַל קופּער און טיפּ וו נוקלעאַטיאָן בעשאַס פּריקערסער מעלטינג; (C) נוקלעאַטיאָן און וווּקס פּראַסעסאַז פון באַבאַלז; און (ד) - (ף) באַבאַלז מערדזשינג און בראָך.

3.1.2. פּינע עוואָלוציע פון ​​AFS

פיגורע 5 דעמאַנסטרייץ אַ סעריע פון ​​סינקראָטראָן ראַדיאַציע בילדער אילוסטרירן די פאָומינג פּראָצעס פון AFS. ענלעך צו Cf / AFS, די ערשט בילד פֿאַר די סינטשראָטראָן ראַדיאַציע סיקוואַנס איז קאַפּטשערד ווען AFS איז געווען אין די האַרט פאַסע ביי 380 ◦C (זעןפיגורע 5(א)). ווען די מאַטריץ איז העאַטעד אויבן די סאָלידוס טעמפּעראַטור, קליין ווייַס באַבאַלז ווערן קענטיק איןפיגורע 5(ב) און (c), ריזאַלטינג פון די דיקאַמפּאָוזישאַן פון TiH2 און די פּאַסירונג פון טיפּ וו נוקלעאַטיאָן אין די קו-רייַך געגנט. אָבער, די נומער פון באַבאַלז דזשענערייטאַד און זייער פאַרשפּרייטונג געדיכטקייַט איןפיגורע 5 (c)איז נאָוטאַבלי נידעריקער קאַמפּערד צופיגורע 4(c). דאָס סאַגדזשעסץ אַז Cf / AFS גיט מער טשאַנאַלז פֿאַר פרי גאַז מעלדונג בעשאַס נוקלעאַטיאָן, פּרעווענטינג די יבעריק פאָרמירונג פון קראַקס אין אַלומינום מאַטריץ מיט נידעריק פליסיק בראָכצאָל.

א ווייניקערע נומער פון AFS נוקלעאַטיאָן זייטלעך און אַ העכער מאַשמאָעס פון אַבנאָרמאַל בלאָז וווּקס קאַמפּערד מיט Cf / AFS קענען זיין באמערקט פֿוןפיגורע 5(ד)–(פ). די עוואָלוציע פון ​​AFS באַבאַלז איז ירעגיאַלער, און זייער סיזעס ויסשטעלונג ברייט פלאַקטשויישאַנז רעכט צו דער קאָויגזיסטאַנס פון ביידע מיקראָמעטער סייזד באַבאַלז און אַבנאָרמאַלי מילאַמיטער-סייזד גרויס באַבאַלז (געצייכנט מיט די רויט פייַל). דערצו, דעם ינסטאַביליטי און ינכאָומאַדזשיניאַטי בעשאַס דער פרי נוקלעאַטיאָן פּראָצעס קענען רעזולטאַט אין באַטייטיק דיפעראַנסיז אין די לעצט פּאָרע סטרוקטור און מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס צווישן AFS און Cf / AFS.

3.2. מאַקראָסטרוקטורע אַנאַליסיס

צו פאָרשן די דיפעראַנסיז אין מאַקראָסקאָפּיק פּאָרע מאָרפאָלאָגי און פּאָרע דיאַמעטער צווישן AFS און Cf / AFS, צוויי סענדוויטש סטראַקטשערז זענען צוגעגרייט אונטער לאַבאָראַטאָריע טנאָים ביי אַ פאָומינג טעמפּעראַטור פון 620 ◦C פֿאַר 15 מינוט. די מאַקראָסטרוקטורעס און צעל גרייס פאַרשפּרייטונג פון AFS און Cf / AFS זענען געוויזן איןפײג 6. דער פאַרגלייַך פון ווערטיקאַל סעקשאַנז פון די צוויי סענדוויטש סטראַקטשערז סאַמפּאַלז ריווילז אַז די Cf / AFS פאָומז האָבן פיינער סעלז און ווייניקער חסרונות אַזאַ ווי בראָך אָדער מערדזשינג פון סעלז (זעןפייג 6 (ב)). אויף די פאַרקערט, ווי געוויזן איןפייג 6(א), די AFS יגזיבאַץ נעבעך פּאָרע כאָומאַדזשיניאַטי מיט דעם בייַזייַן פון עטלעכע אַבנאָרמאַלי גרויס פּאָרעס. דערווייַל, די עקוויוואַלענט פּאָרע דיאַמעטער פֿאַר AFS און Cf / AFS זענען ריספּעקטיוולי 2.9 ± 0.2 מם און 1.9 ± 0.1 מם, סאַגדזשעסטינג אַז די פּאָרע דיאַמעטער איז געווען ווייַטער ראַפינירט דורך די אַדישאַן פון Cf (זעןפיגורע 6 (c) און (ד)).

די עוואָלוציע פון ​​די פּאָרע סטרוקטור איז ינפלואַנסט דורך צוויי קאַמפּעטיטיוו מעקאַניזאַמז: די דיקאַמפּאָוזישאַן פון TiH2 און די מערדזשינג און בראָך פון די פּינע. די דיקאַמפּאָוזישאַן פון TiH2 קאַנטריביוץ צו די פאַרגרעסערן אין די נומער פון נוקלעאַטיאָן, פּאָראָסיטי און יקספּאַנשאַן קורס, בשעת די מערדזשינג און בראָך פון באַבאַלז דיקריסאַז די נומער פון פּאָרעס און ינקריסיז די דיאַמעטער פון די פּאָרעס. די רעדוקציע פון ​​​​בלאָז מערדזשינג און בראָך געשעענישן קאַנטריביוץ צו באַקומען אַ בעסער סעליאַלער סטרוקטור. דעריבער, די הויך פעסטקייַט פון די פּינע איז נייטיק צו האַלטן די כאָומאַדזשיניאַטי פון די פּאָרע סטרוקטור בעשאַס די פאָומינג פּראָצעס. פֿאַר Cf / AFS, די אַדישאַן פון Cf ימפּרוווז די וועטטאַביליטי פון די פייבערז מיט די אַלומינום צעשמעלצן. ענלעך צו די געמאלדן Cf ריינפאָרסט אַלומינום פּינע [44] צוגעגרייט דורך די צעשמעלצן פאָומינג אופֿן, די אַדישאַן פון Cf סטייבאַלייזיז די אַלומינום פּינע דורך פּרעווענטינג צעל וואַנט בראָך און רידוסינג אַגגלאָמעריישאַן. דערווייַל, Cf קענען מאַכן אַ נעץ-ווי סטרוקטור אין דער צעל וואַנט, וואָס דזשענערייץ אַ צעשיידונג קראַפט און פּריווענץ די בראָך פון באַבאַלז, אַזוי ימפּרוווינג די צעל סטרוקטור, פּינע פעסטקייַט און יונאַפאָרמאַטי פון די פּאָרע פאַרשפּרייטונג.

3.3. מיקראָסטראַקטשעראַל קעראַקטעריסטיקס

פייג 7(א)ווייזט די מיקראָסטרוקטורע פון ​​דער צעל וואַנט נאָך פאָומינג מיט AFS. ווי געמאלדן פֿאַר AlSi6Cu4Mg4 צומיש פאָומז, יוטעקטיק Al-Si, Mg2Si, Al2Cu און Al5Cu2Mg8Si6, זענען פאָרשטעלן אין די צומיש, וואָס איז אין העסקעם מיט די פיינדינגז באקומען פון EDS אַנאַליסיס איןפייג 7(ב). די קרישלדיק פייזאַז פאַרמינערן די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון די אַלומינום פּינע דורך וויקאַנינג די פּאָרע וואַנט אָדער אַקטינג ווי אַ מקור פון קראַקס בעשאַס דיפאָרמיישאַן. דעריבער, ענכאַנסינג די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון די פּאָרע וואַנט דורך די אַדישאַן פון ריינפאָרסינג פייזאַז איז אַ ווייאַבאַל און עפעקטיוו סטראַטעגיע.

פֿאַר Cf / AFS, עס קענען זיין באמערקט פֿוןפיגורע 7 (c) און (ד)אַז די Cf איז פונאנדערגעטיילט ין דער צעל וואַנט אָדער בייַ די ברעג פון דער צעל וואַנט, וואָס ינדיקייץ אַז Cf האט ויסגעצייכנט וועטטאַביליטי מיט די אַלומינום צעשמעלצן. דערצו, עס איז באמערקט (אָפּשיקן צופייג 7(ד)) אַז אַ מינערווערטיק סומע פון ​​די פּרעסיפּיטאַטעד פאַסע Al2Cu פארמען אין די צובינד צווישן די פייבערז און די אַלומינום צעשמעלצן. דעם דערשיינונג קאַנטריביוץ צו דערגרייכן אַ שטאַרק בונד צווישן די פייבערז און די מאַטריץ. די פּראַגרעשאַן פון דעם דיפיוזשאַן אָפּרוף קענען זיין ינטויטיוולי באמערקט איןפיגורע 4(א)—(c). באַמערקונג אַז די פּרעסיפּיטאַטעד פאַסע איז נישט גאָר אַרומרינגלען די טשאַד פייבערז, און די שטאַט און סומע פון ​​​​דעם פאַרשפּרייטונג זענען וווילטויק פֿאַר Cf / AFS. באַזירט אויף די לערנען פון Lv et al, אויף Cf ריינפאָרסט אַלומינום מאַטריץ קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס, עס איז געווען דעמאַנסטרייטיד אַז די צונעמען סומע פון ​​פּריסיפּיטייטיד פאַסע קענען השפּעה און רעגולירן די ינטערפאַסיאַל בונד שטאַרקייַט.

פײג 6 .ווערטיקאַל סעקשאַנז פון רעפּריזענאַטיוו מוסטער (אַ) AFS און (ב) Cf / AFS. די עקוויוואַלענט דיאַמעטער קעגן שטח בראָכצאָל פּלאַץ קאָראַספּאַנדינג צו (אַ) און (ב) זענען דיפּיקטיד אין (C) און (ד), ריספּעקטיוולי. די האַרט קעסיידערדיק שורה אין (C) און (ד) רעפּראַזענץ די קלאָץ-נאָרמאַל פּאַסיק. רעגרעססיאָן (ר2) רעפּראַזענץ די גוטסקייט פון פּאַסיק.

פיג 7 .SEM בילדער (אַ) און (ב) ווייַזן די מיקראָסטרוקטורעס קאָראַספּאַנדינג צופײג 6(אַ) AFS אוןפײג 6(ב) Cf/AFS, ריספּעקטיוולי, דערצו,פיג 7(ב) און (ד) ווייַזן לאָוקאַלייזד מאַגנאַפאַקיישאַנז פוןפיג 7(אַ) און (C), ריספּעקטיוולי.

3.4. מעקאַניזאַם פון Cf סטייבאַלייזינג על-סי-מג-קו פּינע

באַזירט אויף די אויבן-דערמאנט אַנאַליסיס, אַ סכעמאַטיש פאַרטרעטונג פון די פאָומינג מעקאַניזאַם פֿאַר Cf / AFS און AFS איז סאַמערייזד איןפיג 8. די באַטייטיק דיפעראַנסיז צווישן Cf / AFS און AFS אין די נוקלעאַטיאָן בינע, בלאָז גראָוט און מערדזשינג בינע, און די גראַדזשואַל סאָלידיפיקאַטיאָן בינע, ווי ילאַסטרייטיד איןפיגורע 8 (א) און (ב).

פיג 8 .סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​Cf / AFS און AFS פאָומינג נאַטור: (אַ) Cf / AFS; און (ב) אַפס.

אין די נוקלעאַטיאָן בינע פון ​​AlSi6Cu4Mg4 צומיש פאָומז, באַבאַלז טענד צו קערן אין די פליסיק קוואַטערנערי יוטעקטיק אַרומיק די קופּער פּאַרטיקאַלז, אלא ווי נוקלעאַט אין די אָרט פון די TiH2 פּאַרטיקאַלז. דעם טיפּ פון נוקלעאַטיאָן אין די וויקאַסט געגנט פון די פּריקערסער (טיפּ וו נוקלעאַטיאָן) גיט מער אַנטלויפן טשאַנאַלז פֿאַר די גאַסאַז רעלעאַסעד דורך TiH2 דיקאַמפּאָוזישאַן, אַוווידיד די אַקיומיאַליישאַן פון גאַסאַז און קאָזינג קראַקס צו פאַרמערן אין די אַלומינום צעשמעלצן. די אַדישאַן פון קופּער-קאָוטאַד טשאַד פייבערז משמעות קריייץ מער טשאַנאַלז פֿאַר ריליסינג H2. אָבער, זינט די אַלומינום צעשמעלצן האט ניט גענוג פליסיק בראָכצאָל אין דעם בינע, עס איז שווער פֿאַר אַזאַ קליין באַבאַלז צו האָבן אַ גענוג מקור פון ה 2 צו פאָרזעצן צו וואַקסן. ווי אַ רעזולטאַט, די קליין באַבאַלז בראָך אין די צעשמעלצן ווען די טעמפּעראַטור ריסעס. ווען די פּריקערסער איז גאָר צעלאָזן, די H2 באפרייט פון די היציק דיהידראָגענאַטיאָן אָפּרוף פון TiH2 וועט נוקלעייט און וואַקסן ראַפּאַדלי באזירט אויף די נוקלעאַטיאָן פונט. די Cf גיט פילע כעטעראַדזשיניאַס נוקלעאַטיאָן זייטלעך פֿאַר די דור פון באַבאַלז, וואָס שטארק פאַרגרעסערן די נוקלעאַטיאָן רייץ. סיימאַלטייניאַסלי, די בייַזייַן פון Cf יפעקטיוולי ינכיבאַץ די קאָנטאַקט און מערדזשער פון די ערשטיק באַבאַלז און אַוווידז די פאָרמירונג פון אַנאַמאַלאַסלי גרויס באַבאַלז.

בעשאַס די וווּקס און מערדזשער בינע פון ​​די באַבאַלז, די אַדישאַן פון Cf ימפּרוווז די פּינע פעסטקייַט באטייטיק. די סיבה איז אַז Cf און אַלומינום צעשמעלצן האָבן אַ גוט וועטטאַביליטי, און די פייבערז קענען זיין לייכט טראַפּט צווישן די צוויי גאַז-פליסיק ינטערפייסיז צו פאָרעם אַ נעץ סטרוקטור (ווי געוויזן איןפיגורע 7 (c)). ווי די פליסיק פילם איז טינד, די פייבערז קענען דזשענערייט אַ צעשיידונג דרוק צו אַנטקעגנשטעלנ סאַקשאַן פון די פּלאַטאָ גרענעץ, אַזוי פּרעווענטינג די פליסיק פילם פון ראַפּטשערינג. אַזוי Cf / AFS דאַרף מער פאָומינג צייט קאַמפּערד מיט AFS, מיט העכער פעסטקייַט וואָס קענען האַלטן די יונאַפאָרמאַטי פון די פּאָרע סטרוקטור בעשאַס די עוואָלוציע פון ​​די פּינע.

בעשאַס די פּאַמעלעך סאָלידיפיקאַטיאָן בינע, באַבאַלז אין Cf / AFS ניט מער וואַקסן און די פייבערז זענען עמבעדיד ין דער צעל וואַנט (געצייכנט מיט די רויט דאַטיד קעסטל). דעם ריטענשאַן פון פייבערז פּריווענץ די אַבזאָרפּשאַן פון קליין באַבאַלז דורך גרעסערע אָנעס, ווי געזען אין אָסטוואַלד מאַטשוריישאַן, און ינכיבאַץ צעל וואַנט בראָך רעכט צו סאַלידאַפאַקיישאַן יקספּאַנשאַן. ווי אַ רעזולטאַט, Cf / AFS יגזיבאַץ אַ מער כאָומאַדזשיניאַס פּאָרע סטרוקטור און ווייניקערע פּאָרע חסרונות קאַמפּערד מיט AFS.

3.5. מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס

די קאַמפּרעסיוו דרוק-שפּאַנונג קורוועס פֿאַר Cf / AFS און AFS מיט כּמעט דער זעלביקער פּאָראָסיטי (83.2% און 81.4% ריספּעקטיוולי) זענען דערלאנגט איןפייג 9(א). די קאַמפּרעסיוו דרוק-שפּאַנונג ויסבייג דיספּלייז אַ בוילעט דריי-סטאַגע כאַראַקטעריסטיש, וואָס קאַמפּרייזיז די לינעאַר גומע געגנט, פּלאַטאָ געגנט און דענסינג געגנט. די קאַמפּרעסיוו טראָגן שטאַרקייַט פון AFS און Cf / AFS איז ריספּעקטיוולי 8.44 מפּאַ און 11.87 מפּאַ. די קאַמפּרעסיוו טראָגן שטאַרקייַט פון Cf / AFS איז געוואקסן מיט 40.6% קאַמפּערד צו AFS. דערווייַל, די ענערגיע אַבזאָרפּשאַן קאַפּאַציטעט פון Cf / AFS איז בעסער ווי אַז פון AFS אין דער זעלביקער שפּאַנונג, ווי געוויזן איןפייג 9(ב). די ענערגיע אַבזאָרפּשאַן קאַפּאַציטעט פון AFS און Cf/AFS איז ריספּעקטיוולי וועגן 3.3 MJ/m3 און 6.1 MJ/m3. די ענערגיע אַבזאָרפּשאַן קאַפּאַציטעט פון Cf / AFS איז ימפּרוווד מיט 84.8% קאַמפּערד מיט AFS.

פיג 9 .קאַמפּרעסיוו דרוק-באַן קורוועס און ענערגיע אַבזאָרפּשאַן קאַפּאַציטעט קורוועס פון Cf / AFS און AFS: (אַ) קאַמפּרעסיוו דרוק-באַן קורוועס; (ב) ענערגיע אַבזאָרפּשאַן קאַפּאַציטעט קורוועס.

די ינקאָרפּעריישאַן פון Cf באטייטיק ענכאַנסט די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון די פּינע האַרץ. עס איז באקאנט אַז די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פוןאַלומינום פּינעזענען ענג שייַכות צו די פּאָרע סטרוקטור און סטראַט מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס. מאַקראָסטראַקטשעראַל אַנאַליסיס האט אנגעוויזן אַז די אַדישאַן פון Cf ראַפינירט די פּאָרע גרייס, ימפּרוווד פּאָרע פאַרשפּרייטונג און רידוסט פּאָרע חסרונות. ענלעך צו די פיינדינגז פון Sasikumar עט על. און יאַנגעטאַל. קליין פּאָרע דיאַמעטער און שמאָל פּאָרע פאַרשפּרייטונג זענען מער וווילטויק צו פאַרבעסערן די קאַמפּרעסיוו שטאַרקייַט און ענערגיע אַבזאָרפּשאַן עפעקטיווקייַט. דערצו, די ווירקונג פון מיקראָסטרוקטורע אויף די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון די פּינע איז דער הויפּט רעכט צו דער Cf עמבעדיד אין די פּאָרע ווענט פון די פּינע. די דיפיוזשאַן און דיסאַלושאַן פון די קופּער-קאָוטאַד פון די טשאַד פייבערז אין די אַלומינום מאַטריץ קענען דערגרייכן אַ פערמער ינטערפאַסיאַל בונד צווישן די פייבערז און די אַלומינום מאַטריץ, וואָס קאַנטריביוץ צו מאַסע אַריבערפירן. די הויך מאָדולוס טשאַד פיברע סטאַפּאַלד אין די פּאָרע וואַנט קענען באַגרענעצן די דיפאָרמיישאַן פון די פּאָרע וואַנט אונטער קאַמפּרעשאַן מאַסע און פֿאַרבעסערן די מאַסע-שייַכעס קאַפּאַציטעט. אַלע די סיבות פאַוואָר Cf / AFS צו דערגרייכן העכער טראָגן שטאַרקייַט און ענערגיע אַבזאָרפּשאַן קאַפּאַציטעט קאַמפּערד מיט AFS.

4. קאַנקלוזשאַנז

די Cf / AFS און AFS זענען צוגעגרייט דורך די פּאַקינג ראָולינג פּודער מעטאַלערדזשי אופֿן אין דעם אַרבעט. די פאָומינג נאַטור פון Cf/AFS און AFS איז דינאַמיקאַללי באמערקט דורך סינטשראָטאָן ראַדיאַציע צו

פאָרשן די השפּעה פון Cf אויף די בלאָז נוקלעאַטיאָן און וווּקס. אין אַדישאַן, Cf אויף די פּאָרע מאָרפאָלאָגי, פּאָרע פאַרשפּרייטונג און קאַמפּרעשאַן פּראָפּערטיעס פון אַלומינום פאָומז איז ונ דורך אַנאַלייזד. די הויפּט קאַנקלוזשאַנז זענען ווי גייט:

(1) סינטשראָטראָן ראַדיאַציע אין סיטו אַבזערוויישאַנז אַנטדעקן אַז ביידע Cf / AFS און AFS פאָומינג פּראַסעסאַז ויסשטעלונג דריי פאַרשידענע סטאַגעס: בלאָז נוקלעאַטיאָן, בלאָז גראָוט און מערדזשער, און סאַלידאַפאַקיישאַן.

אין פאַרגלייַך צו AFS, די פאָומינג פּראָצעס פון Cf / AFS דעמאַנסטרייץ העכער פעסטקייַט און בלאָז יונאַפאָרמאַטי. AFS איז מער פּראָנע צו פאָרמינג אַבנאָרמאַלי גרויס און פּראָסט פּאָרעס בעשאַס די פּאָרע עוואָלוציע פּראָצעס. אַדדיטיאָנאַללי, די דיספּעראַטי איז אַטריביאַטאַד צו די העטעראַדזשיניאַס נוקלעאַטיאָן ווירקונג פון Cf, וואָס פּריווענץ בלאָז וואַנט בראָך און ראַדוסאַז קאָואַלעסאַנס בשעת ינקריסינג די נוקלעאַטיאָן קורס.

(2) די אַדישאַן פון 0.5 וו.% Cf ריפיינז די עקוויוואַלענט פּאָרע דיאַמעטער פון 2.9 ± 0.2 מם צו 1.9 ± 0.1 מם, באטייטיק רידוסינג פּראָסט פּאָרע חסרונות. סיימאַלטייניאַסלי, די מיקראָסטרוקטורע ריווילז גוט וועטטאַביליטי פון Cf, וואָס איז פונאנדערגעטיילט צוזאמען די פּאָרע וואַנט און גאַז-האַרט צובינד, דערמיט ענכאַנסינג פּינע פעסטקייַט.

(3) קאַמפּערד מיט AFS, די קאַמפּרעסיוו טראָגן שטאַרקייַט און ענערגיע אַבזאָרפּשאַן קאַפּאַציטעט פון די Cf / AFS געוואקסן מיט בעערעך 40.6% און 84.8% ריספּעקטיוולי. די פיינדינגז פון דעם לערנען קענען צושטעלן יידיאַז פֿאַר די ריינפאָרסמאַנט פון אַלומינום פּינע סענדוויטש פּאַנאַלז מיט מעטאַלערדזשיקאַל באַנדינג ינטערפייסיז וואָס האָבן די פּאָטענציעל פֿאַר ינזשעניעריע אַפּלאַקיישאַנז אין די פעלד פון אָטאַמאָוטיוו און עראָוספּייס ינדאַסטריז.

אַרטיקל פון זשורנאַל פון מאַטעריאַלס פאָרשונג און טעכנאָלאָגיע