بررسی خواص فیزیکی و مقاومت به سایش نانوکامپوزیت Cu/Cr2O3 تولید شده به روش آلیاژسازی مکانیکی و اکسیداسیون داخلی

کامپوزیت های Cu/Al2O3 تهیه شده به روش آلیاژسازی مکانیکی و اکسیداسیون داخلی اغلب در صنایع الکتریکی کاربرد دارد. اما مشکلات این روش مدت زمان طولانی اکسیداسیون داخلی و عدم دستیابی به اکسیداسیون کامل آلومینیم می باشد. بنابراین، نانوکامپوزیت Cu/Cr2O3 به سبب سینتیک بهتر اکسیداسیون درجای عنصر حل شونده، کروم، جایگزین نانوکامپوزیت متداول Cu/Al2O3 شده است. در این پژوهش، به منظور تولید کامپوزیت Cu/Cr2O3 ، در ابتدا پودر عناصر Cu و Cr به مدت 60 ساعت تحت اتمسفر آرگون آلیاژسازی مکانیکی شد. سپس پودر پیش آلیاژی Cu-1wt.%Cr و Cu2O به صورت مکانیکی آسیاب شد. برای جلوگیری از اکسیداسیون ذرات بسیار ریز پودر در ابتدا پرس داغ تحت فشار 30 مگاپاسکال و دمای 400 درجه سانتیگراد در گلاوباکس و سپس پرس سرد تحت فشار 400 مگاپاسکال انجام می شود. فرآیند سینترینگ در اتمسفر محافظ در دمای 900 درجه سانتیگراد به مدت 1ساعت انجام می گیرد. مورفولوژی ذرات پودرها با میکروسکپ الکترونی روبشی بررسی شده است.به منظور تخمین زمان و نسبت گلوله به پودر بهینه در فرآیند آلیاژسازی مکانیکی مخلوط پودرهای Cu و Cr ، نمونه های پودری با استفاده از آنالیز طرح پراش اشعه X بررسی شد. براساس نتایج خواص فیزیکی کامپوزیت ها مانند چگالی و مقاومت الکتریکی ویژه پس از اکسیداسیون داخلی، تغییر می کند. نتایج آزمون سایش مطابق با استاندارد ASTM-G99 که در سرعت و نیروی ثابت و مسافت های متفاوت انجام شد، نشان دهنده کاهش حجم با افزایش مسافت لغزش است. از تصاویر میکروسکپ الکترونی سطوح سایش برمی آید که مکانیزم های غالب سایش، سایا، تورقی و اکسیداسیونی است.

کلیدواژه ها:

نانو کامپوزیت Cu/Cr2O3 ، اکسیداسیون داخلی ، مقاومت الکتریکی ویژه ، آزمون سایش