د مسو زیرمه شوي کاربن فایبر المونیم فوم سینڈوچ پینل فعالیت ځانګړتیاوې د دودیز المونیم فوم سینڈوچ پینل په پرتله

د المونیم فوم سینڈوچ(AFS) تختې د ساختماني او فعالو ځانګړتیاوو ترکیب لري لکه ټیټ کثافت، لوړ ځانګړی ځواک، د انرژی مناسب جذب، د لندبل ظرفیت، او بریښنایی مقناطیسي محافظت. دا غوره ملکیتونه د AFS په فضا، ترانسپورت، او سمندري برخو کې لوی ظرفیت لري. د سختو فلزي فومونو سره پرتله کول، د AFS خارجي فلزي تختې کولی شي په مؤثره توګه فوم مهر کړي او د هغې جامع میخانیکي ملکیتونو ته وده ورکړي، لکه د تناسلي او زنګ ځواک. په عموم کې، AFS د چپکونکي تړلو میتود په واسطه جوړ شوی، کوم چې د epoxy رال چپکونکي په کارولو سره د جامد فلزي تختو سره د المونیم فوم نښلول شامل دي.

که څه هم د چپکونکي اړیکې میتود په مؤثره توګه ساختماني لندبل ته وده ورکوي ، دا د محدودیتونو سره مل دی ، پشمول د ریسایکل کولو ننګونې او د لوړې تودوخې یا زیان رسونکي شرایطو لاندې د ډیلامینیشن ناکامۍ لپاره حساسیت. د دې محدودیتونو په نښه کولو لپاره، د څیړنې پراخې هڅې د پینل او اصلي پرت ترمنځ د فلزولوژیکي اړیکو ترلاسه کولو لپاره وقف شوي.

اوس مهال، د AFS لپاره د چمتو کولو اصلي میتودونه چې موخه یې د فلزولوژیکي اړیکو ترلاسه کول دي په عمومي ډول په دریو کټګوریو ویشل شوي: ویلډینګ، میلټ فومینګ، او د رولینګ پوډر فلزولو میتود بسته کول. د دې میتودونو په مینځ کې ، د پیکینګ رولینګ پوډر فلزاتو میتود د سور جوړښت کنټرول او د ټیټ تودوخې فوم کولو ترلاسه کولو لپاره غوره ګڼل کیږي. زموږ پخوانۍ کار دا ټیکنالوژي په کار ګمارلې ترڅو د صنعتي غوښتنلیکونو لپاره د غوره توسعې ملکیتونو او سیلولر جوړښت سره د لوی اندازې AFS جوړ کړي.

په هرصورت، د فوم کور د نسبتا ټیټ کمپریشن میخانیکي ملکیتونو له امله، د AFS میخانیکي ځواک ښه والی محدود دی، نو د فوم کور د پیاوړتیا نور پرمختګ د AFS لپاره خورا مهم دی.

تر اوسه پورې، عام میتودونه راپور شوي چې د کمپریشن میخانیکي ملکیتونو ته وده ورکړيد المونیم فومپه لاندې ډول دي: د سطحې درملنه، د تودوخې درملنه، او د ذراتو، فایبرونو، الیاوینګ عناصرو او نورو په اضافه کولو سره تقویه کول. د دوی په منځ کې، لنډ کاربن فایبرونه چې ټیټ کثافت، لوړ لچک لرونکي ماډل، او لوی اړخ تناسب د قوي قوي موادو په توګه پراخه پاملرنه راجلب کړې. برسېره پردې، د کاربن فایبرونو سطحه فلز کول، د الکتروپلیټینګ یا کیمیاوي پلیټینګ په واسطه لکه د مسو پلیټینګ یا نکل پلیټینګ، د المونیم په خټکي کې د کاربن فایبرونو لندبل نور هم ښه کوي او د کاربن فایبرونو او المونیم خټکي تر منځ د زیان رسونکي متقابل غبرګون څخه مخنیوی کوي. لنډ کاربن فایبر اوس په پراخه کچه د المونیم میټریکس مرکبونو تقویه کولو لپاره کارول کیږي.

بها سنګتال د مسو لیپت شوي کاربن فایبر چمتو شوي د المونیم میټریکس مرکبات د سټیر کاسټ کولو میتود لخوا تقویه شوي. میوتل. جوړ شوي المونیم میټریکس مرکبات د دوه رول کاسټ کولو میتود په کارولو سره د نکل لیپټ کاربن فایبر سره تقویه شوي. پایلو د کاربن فایبرونو اضافه کولو سره د مرکبونو تناسلي ځواک کې د پام وړ وده ښودلې. په هرصورت، په دې اړه محدودې څیړنې ترسره شويد المونیم فوم تقویه شوید مسو پوښ شوي کاربن فایبر سره. Caoetal. لومړی د مسو پوښل شوي کاربن فایبر د خټکي فوم کولو میتود له لارې د المونیم فوم تقویه کړ. پایلې ښیي چې د Cf 0.35 vol% کولی شي د مایع فلم د تخریب مخه نیولو سره د المونیم فوم ثبات کړي، او هرڅومره چې په فوم کې د فایبرونو مقدار اضافه کیږي خورا مستحکم وي. میوتل. ښودلې چې د خټکي فوم کولو میتود لخوا چمتو شوي د المونیم فوم لندبل ملکیتونه د Cf اضافه کولو سره د پام وړ ښه شوي.

په دې اساس، دا پایله کیدی شي چې د Cf اضافه کول په ورته وخت کې د فوم کولو ثبات او میخانیکي ملکیتونو ته وده ورکولو لپاره مؤثره ستراتیژي کیدی شي.د المونیم فومونه. سربیره پردې ، د مسو پلیټ شوي کاربن فایبرونو تقویه شوي المونیم فوم سینڈوچ پینلونو په اړه کوم راپور شتون نلري چې د پوډر فلزاتو میتود له لارې چمتو شوي ، کوم چې څیړونکي هڅوي چې پدې برخه کې ډیرې ژورې مطالعې ترسره کړي.

د نیوکلیشن میکانیزم او ثبات په اړه ډیری مطالعات ترسره شويد المونیم فومونهد تقویه کولو مرحلو اضافه کولو سره. د pore شمیر او د pore مورفولوژي کې توپیرونه،

لکه اندازه، ویش، او شکل، معمولا د نیوکلیشن میکانیزمونو او ثبات ته منسوب کیږي. د پاؤډ فلزولوژی سیسټم کې د هیټروجینس نیوکلیشن اغیزې او د آکسایډ شبکې ثبات میکانیزمونه په بشپړ ډول تحقیق شوي. په دې کاغذ کې کارول شوي د Al-Si-Mg-Cu څخه جوړ شوي څلور اړخیزه الیاژ پوډر د استثنایی توسعې نرخونه او ټیټ فومنګ تودوخې ښودلې، د 507 ◦C د جامد تودوخې او د مایع تودوخې 596 ◦C سره. سره له دې، د نیوکلیشن میکانیزم، ثبات، او د پاؤډ کمپیکٹونو کمپریشن میخانیکي ملکیتونو په اړه د څیړنې نشتوالی شتون لري چې د دې ځانګړي الیاژ ترکیب لري، په ځانګړې توګه کله چې د Cf شاملول. په پخوانیو کارونو کې، د نیوکلیشن او ثبات میکانیزمونو تحقیقات په ابتدايي توګه د غیر حالت میتودونو له لارې ترسره شوي، چې د نمونو د توموګرافیک تحلیل پکې شامل وو چې د فومنګ مداخلې وروسته په چټکۍ سره یخ شوي. له بده مرغه، د submicron ببل نیوکلیشن په ابتدايي توګه د مخکینۍ تودوخې په جریان کې واقع کیږي او د وخت په وقفو کې په چټکۍ سره پراخیږي چې له 100 ms څخه تر 1 s پورې وي، ډیری وختونه د ریښتیني وخت کتنې لپاره ننګونې وړاندې کوي. د عصري سنکروټرون تابکاری ایکس رې امیجنگ تخنیک لوړ انرژي او سپیټیوټیمپورل ریزولوشن لري چې په ریښتیني وخت کې اجازه ورکوي چې په لوړه تودوخې کې د المونیم فومونو د نیوکلیشن او ودې پروسې په حالت کې مشاهده کړي. اوس مهال، یوازې محدود څیړونکو د سینکروټرون وړانګو په واسطه د Al-Si-Mg الیاژ پاؤډ فومینګ کایناتیک کشف کړی. د مثال په توګه، García-Morenoetal. د مایع المونیم فوم کې د پام وړ متحرک پیښې راپور شوي، پشمول د نیوکلیشن او وده، د بلبل بیا تنظیم کول، د مایع بیرته راګرځیدل، جمع کول، او د فلم ټوټه کول. Kamm et al. د synchrotron radiation په واسطه د AlSi8Mg4 المونیم فوم د نیوکلیشن او ودې پروسه مطالعه کړه. د دوی موندنو ښودلې چې هایدروجن د فلزي پوډر په سطحه د adsorbates د تخریب له لارې رامینځته شوی د بل مهم نیوکلیشن میکانیزم استازیتوب کوي. بیا هم، د مخکینۍ اجزاوو ترمنځ تعامل خورا پیچلی دی، او د فوم کولو متحرکات د دوی د جوړښت لخوا اغیزمن کیدی شي. د اضافې Cf سره د Al-Si-Cu-Mg پاؤډ سیسټم او Al-Si-Cu-Mg پاؤډ سیسټم دواړو لپاره، د فلزي فوم د پیل او ودې پوهه او سپړنه د فوم د نور جوړښتي پراختیا لپاره خورا مهم دي ترڅو د ملکیتونو ښه کولو لپاره. د غوښتنلیکونو لپاره.

په دې کار کې، Cf/AFS او AFS د فلزولوژیکي انټرفاشیل بانډ سره د پیکنګ رولینګ پوډر فلزي میتود لخوا چمتو شوي. د Cf/AFS او AFS د بلبلونو تکامل د سنکروټرون وړانګو لخوا په وضعیت کې لیدل شوی ترڅو د بلبل نیوکلیشن ، ودې او ادغام او ثبات په اړه د Cf میکانیزم څرګند کړي. برسېره پردې، Cf/AFS او AFS په 620 ◦C کې د 15 دقیقو لپاره د خونې بټۍ کې فوم شوي. وروسته، د سوري اندازې توزیع، د سوراخ مایکرو جوړښت، او د فوم شوي نمونو کمپریشن میخانیکي ځانګړتیاوې مشخص او ازمول شوي. د پورته ذکر شویو مطالعاتو پر بنسټ، د Cf/AFS او AFS جوړښت او فشاري ځواک په سیستماتیک ډول ارزول شوی.

2. مواد او میتودونه

2.1. خام مواد

د AFS او Cf/AFS د چمتو کولو لپاره شپږ خام مواد کارول شوي: ال پاؤډر (اوسط اندازه: 45 μm، پاکوالی> 99.70٪)، سی پوډر (اوسط اندازه: 38 μm، پاکوالی> 99.50٪)، Cu پاؤډر (اوسط اندازه: 38 μm، پاکوالی> 99.90٪)، Mg پوډر (اوسط اندازه: 75 μm، پاکوالی>99.70٪)، د TiH2 پوډر (اوسط اندازه: 45 μm، پاکوالی> 99.70٪)، او د مسو پوښل شوي کاربن فایبر (اوسط اندازه: 1～2 mm، د مسو پوښل ضخامت: 1.4 μm).

2.2. د Cf/AFS جوړول

د بسته بندۍ رولینګ پوډر فلزاتو میتود سکیمیک په کې ښودل شویانځور 1. د مخلوط کولو مرحلې په جریان کې، څلور اړخیزه مصر AlSi6Mg4Cu4 پاؤډر چمتو شوی و، د Al، Si، Cu، او Mg پوډر په ترتیب سره د 86 wt٪، 6 wt٪، 4 wt٪، او 4 wt٪ په تناسب کې. 1 wt٪ اکسیډیز شوي TiH2 پاؤډر (په هوا کې د 1.5 h لپاره په 470 ◦C کې د تودوخې درملنه) د تودوخې اجنټ په توګه اضافه شوي چې H2 د خټکي تودوخې په چټکۍ سره خوشې کوي چې خټکي پراخوي. برسیره پردې، د کاربن فایبر 0.5 wt٪ د پیاوړتیا پړاوونو په توګه شامل شوي. د پام وړ، د لندبل لوړولو او د فایبر - المونیم خټکي انٹرفیس کې د فوم کولو پرمهال د Al4C3 په څیر د زیان رسونکي عکس العملونو مخنیوي لپاره ، کاربن فایبرونه د مسو پوښل شوي د الکتروپلاټینګ له لارې. د الکتروپلاټینګ پروسه په Refs کې تشریح شوې.انځور 2د مسو لیپت شوي کاربن فایبرونه ښیې چې د بریښنایی پلیټینګ پروسې لخوا ترلاسه شوي. پوښ د فایبر سطح یونیفورم او دوامداره پوښښ لري(انځور 2(a)-(b)). وروسته بیا، په دې څیړنه کې کارول شوي مختلف مصري ترکیبونه د 3 ساعتونو لپاره په درې اړخیزه مکسر کې د Cf سره او پرته د پورته ذکر شوي پوډر په بشپړه توګه مخلوط کولو سره چمتو شوي. په مساوي ډول مخلوط شوي پوډر په مهر شوي غار کې پوښل کیږي، وروسته د سړه او ګرم رول کولو پروسیجرونو سره.

د یخ وهلو مرحله په مؤثره توګه د غار دننه هوا او د ذراتو تر مینځ د مینځلو ځایونو څخه د څو څو پاسونو او کوچني فشارونو لړۍ له لارې بهر کوي. د ګرم رولینګ مرحله دا یقیني کوي چې مخکینۍ د پینل او پوډر د ګډ اختراع له لارې د 98٪ څخه ډیر نسبي کثافت ترلاسه کوي ، کوم چې د فوم کولو وروسته پروسې اسانه کوي. د رولینګ پروسې تفصيلي پیرامیټونه په Refs کې تشریح شوي. AFS او Cf/AFS د فوم وړ وړ مخکیني د پورته ذکر شوي پروسې له لارې ترلاسه کیږي. په نهایت کې، دواړه د فوم وړ وړ مخکینۍ د Cf/AFS او AFS نمونو جوړولو لپاره د 15 دقیقو لپاره په 620 ◦C کې تودوخه شوي، کوم چې د سوري اندازې تحلیل، مایکرو ساختماني ځانګړتیاوو، او فشاري میخانیکي ملکیتونو ازموینې لپاره کارول شوي.

2.3. د ځانګړتیا او ازموینې میتودونه

2.3.1. د کوچنیو جوړښتونو ځانګړتیا

د Cf/AFS او AFS د مایکروسټرکچر مورفولوژي د ساحې د اخراج سکینګ الکترون مایکروسکوپي (SEM، Zeiss Ultra Plus) لخوا څیړل شوې. د انرژي توزیع سپیکٹروسکوپي (EDS) د فوم شوي نمونو حجرو دیوالونو کې د مختلف مرحلو ترکیب پیژندلو لپاره کارول شوی و. د نمونو اوږدمهاله برخې د فوم شوي نمونو په پرې کولو سره د الکترو خارجولو ماشین (EDM, DK7745) په کارولو سره ترلاسه شوي. د دې په تعقیب، د نمونو اوږدوالی برخې د رنګ سره پوښل شوي او بیا په ترتیب سره د 800-grit او 1500-grit شګه کاغذ په کارولو سره شګه او پالش شوي. په نهایت کې ، د پالش شوي نمونې کراس برخې مساوي حجرې قطر (Dmean) د عکس تحلیل سافټویر ، امیج پرو پلس 6.0 په کارولو سره ټاکل شوي.

انځور 1.د بسته بندۍ رولینګ پوډر فلزي میتود سکیمیک.

انځور 2.د (a) د مسو پوښل شوي کاربن فایبرونو SEM انځورونه، او (b) د سیمې پراخه لید ښیې چې په (a) کې د سور مربع لخوا په نښه شوي. انځورونه (c) او (d) په (b) کې د A نقطې د EDS پایلې دي.

انځور 3.د سنکروټرون تابکاری تجربې ترتیب سکیمیک ډیاګرام.

2.3.2. د سنکروټرون وړانګو په واسطه په موقعیت کې د فومینګ لید

د سنکروټرون تابکاری تجربې ترتیب سکیمیک ډیاګرام په کې سکیچ شوی دیانځور 3. تجربې د بیجینګ سنکروټرون تابکاری تاسیساتو په بیم لاین 4W1A کې ترسره شوې (BSRF، د بیجینګ د لوړې انرژۍ فزیک انسټیټیوټ، د چین د علومو اکاډمۍ، چین). د دودیز جذب برعکس عکس العمل، دا پاڼه د Synchrotron Radiation Light سرچینې سره د مرحلې برعکس عکس العمل کاروي. دا طریقه د دودیز جذب امیجنگ محدودیتونه په ګوته کوي، کوم چې د ضعیف جذب شوي موادو لیدلو لپاره اغیزمن ندي. د نمونو د فوم کولو پروسه په دودیز ډیزاین شوي فومنګ فرنس کې ترسره شوې ، چې د 15 ملي متر مربع کړکۍ ځانګړتیا لري چې د ایکس رې بیم سمت ته عمودي موقعیت لري. د نمونې اندازه، لکه څنګه چې په 3 شکل کې ښودل شوي، 15 mm × 15 mm × 2 mm اندازه کوي. نمونه په فومینګ مولډ کې کیښودل کیږي چې د یو ټاکلي شمیر سیرامیک شیټونو څخه جوړه وي. د فوم کولو پروسې په جریان کې، ایکس رې کولی شي د نمونې څخه تیر شي او د چارج سره یوځای شوي وسیلې (CCD) کیمرې لخوا نیول کیږي. ټاکل شوې د ایکس رې سرچینه د 20 کیو په شدت سره کار کوي، او د لید لید اعظمي اندازه 7.4 mm × 7.4 mm په کار ګمارل شوې ترڅو د ټول فومینګ پروسې پراخه مشاهده وړ کړي.

دا د یادولو وړ ده چې مشاهده شوي نمونې په داسې طریقه موقعیت لري چې د رولینګ لوري او د تنګیني لوري دواړو ته په مساوي توګه موقعیت لري. دواړه مخکینۍ چې 0.5 wt٪ Cf لري او هغه چې 0.5 wt٪ Cf نلري د دوی د غاړې پینلونه د EDM په کارولو سره د نمونو له دواړو خواو څخه لرې شوي. د المونیم فوم فوم کولو ځانګړتیاو باندې د Cf اغیزه څیړل شوې. برسېره پردې، د مختلفو ترکیبونو سره مخکینۍ د 620 ◦C په مخکینۍ تودوخې کې په ورته تودوخې فرنس کې فوم شوي.

2.3.3. د کمپریشن میخانیکي ملکیتونو ازموینه

د کمپریشن نمونې په سلنډر نمونو کې د EDM لخوا د 23 mm لوړوالی او 20 mm قطر سره پرې شوي، او هر لوري ته د اندازې اغیزې څخه مخنیوي لپاره لږترلږه 10 بشپړ سوري شاملول ډاډمن شوي. د نیم جامد کمپریشن ازموینې د ISO13314–2011 او GB/T31930–2015 معیارونو سره سم ترسره شوې ، د AG-XPLUS الکترون نړیوال موادو ازموینې ماشین په کارولو سره د 100 KN اعظمي بار ظرفیت سره. د هرې ډلې لپاره درې نمونې ازمول شوي، او په دې مقاله کې د فشار فشار فشار منحني منځنۍ پایلې څرګندوي چې د دریو ازموینو نمونو څخه ترلاسه شوي. ټولې ازموینې د بې ځایه کیدو کنټرول الندې ترسره شوې، د 2 mm/min په دوامداره توګه د سر سر سرعت ساتل (د 10-3 s− 1 ابتدايي فشار سره مطابقت) د خونې په حرارت کې.

انځور 4.د Cf/AFS فوم کولو پروسې د وخت پرمختللی سنکروټرون تابکاری انځورونه: (a) د 380 ◦C په t0 دقیقه کې غیر فوم شوي مخکینۍ؛ (b) – (c) د مخکینۍ خټکي په جریان کې د اصلي مسو تحلیل او د دوهم ډول نیوکلیشن؛ (d)-(g) د بلبلونو متفاوت نیوکلیشن او د ودې پروسې؛ او (h)-(i) بلبلونه یوځای کیږي او ماتیږي.

3. پایلې او بحث

3.1. د سنکروټرون وړانګو لاندې د فومینګ چلند کې

3.1.1. د Cf/AFS فوم ارتقاء

انځور 4د سنکروټرون وړانګو عکسونو لړۍ ښیې چې د Cf/AFS فوم کولو پروسه ښیې. د Cf/AFS اصلي انځورونه(انځور 4 (a))نیول شوي کله چې میټریکس په 380 ◦C کې په جامد حالت کې و، او دا وخت د t0 په توګه ټاکل شوی و. په مخکینۍ برخه کې د نورو اجزاوو په پرتله، Cf په عمده توګه خړ المونیم بډایه میټریکس کې تور ښکاري. دا د فایبر په سطح کې د مسو لوړ مینځپانګې ته منسوب کیدی شي ، لکه څنګه چې ښودل شويانځور 2(c)-(d)، کوم چې د مخکیني نورو اجزاوو په پرتله ترټولو لوی نسبي اټومي ډله لري. برسېره پر دې، د Cf اکثریت لیدل کیږي چې منحل شوي او جلا شوي، نه د یوځای کولو پرځای، لکه څنګه چې ښودل شويشکل 4(a). دا پدې معنی ده چې د Cf د 0.5 wt٪ اضافه کولو سره، د 3 h هڅول پروسه کولی شي په اغیزمنه توګه د خپریدو مطلوب حالت ته ورسیږي.

په t0+194s (لکه څنګه چې لیدل کیږيشکل 4(ب))، د پام وړ شمیر سپین، نږدې کروی بلبلونه چې قطر یې د 90 μm څخه تر 180 μm پورې وي په خړ المونیم میټرکس کې لیدل کیدی شي (د سور تیر سره نښه شوی). د بلبلونو شمیر په 46 ثانیو کې زیاتیدو ته دوام ورکړ، لکه څنګه چې ښودل شويشکل 4(c). برسېره پردې، یو بل د پام وړ بدلون چې په میټریکس کې ترسره کیږي دا دی چې ځینې کوچني بلبلونه د Cf په سطحه د Cu تحلیلونو په پیل کې رامینځته کیږي (د سور ټکي بکس سره نښه شوي). دا پدیده احتمال لري چې د مسو لرونکي پاؤډر کمپیکٹ کې واقع د II نیوکلیشن ډول ته منسوب شي. دا په پراخه کچه منل شوي چې د Cu اضافه کول د الیاژ د خټکي تودوخې د پام وړ کموي. دا د تودوخې پروسې په جریان کې د مسو پاؤډ لرونکي پاؤډر مخکیني پاؤډر کې د انفرادي پوډر ذرات شاوخوا ځایی کولو پایله کوي ، په ټیټ تودوخې کې د پام وړ اندازه Al-Si-Mg-Cu quaternary eutectic melt تولیدوي. quaternary eutectic melt pool په الیاژ کې کمزورې سیمه ده او د نیوکلیشن لپاره ډیر خطر لري. د پایلې په توګه، بلبلونه د فایبر په سطحه د مسو پوښ شوي سره نږدې د نیوکلیټ او وده کولو احتمال لري. سربیره پردې ، پدې شیبه کې په میټریکس کې د مایع ټیټه برخه د TiH2 د تخریب څخه ګازونه په اسانۍ سره په المونیم میټرکس کې راټولیږي. د دوهم ډول نیوکلیشن کولی شي په مؤثره توګه د راټول شوي ګاز څخه مخنیوی وکړي چې د ټیټ مایع فرکشن میټریکس جلا کوي او د مایع له لارې درزونه خپروي چې په پایله کې د هایدروجن مقدار سخت ضایع کیږي.

شکل 4(d)ښیي چې بلبلونه په پیل کې د Cf په سیمه کې نیوکلیټ او وده کوي ځکه چې میټریکس په بشپړ ډول خړوبیږي، او د بلبل ځایونه د ورک شوي مسو پوښ شوي طبقې سره مطابقت لري (د سور نقطه بکس سره نښه شوي). دا په ښه توګه تاسیس شوی چې د ثانوي مرحلو اضافه کول د متفاوت نیوکلیشن سایټونو شمیر ډیروي، په دې توګه د الیاژ په مینځ کې د نوي بلبلونو د جوړولو لپاره د انرژۍ خنډ کموي. په عین حال کې، د نیوکلیشن کچه د هر واحد حجم د ټول متفاوت نیوکلیشن ساحې پورې اړه لري. په پایله کې، دا لیدل کیدی شي چې بلبلونه په پیل کې په هغه ځایونو کې نیوکلیټ کوي چیرې چې کاربن فایبر موقعیت لري او د کاربن فایبر اوږدوالی سره پراخیږي. د خټکي برخې کې د نور زیاتوالي سره، ډیری نوي بلبلونه دوام لريشکل 4(e)-4(g). په هرصورت، د بلبلونو د ځایی ادغام او ټوټې کیدو کچه ورو ده، دا په ګوته کوي چې بلبلونه لوړ ثبات لري. په t0+426s کې، د بلبلونو شمیر د پام وړ زیاتیږي، او

د مخکینۍ حجم لوی پراخوالی ښیې(انځور 4(h)). برسېره پردې، د ځینو بلبلونو یوځای کیدل (د سور تیر سره نښه شوي)، چیرته چې کوچني بلبلونه د لویو لخوا جذب کیږي د اوسټوالډ میټریشن له امله، د فلزي فومونو د تکامل په جریان کې یوه ناگزیر پروسه ده [40]. د پخیدو دا پدیده د یو کوچنی شمیر لوی او غیر منظم بلبلونو د څرګندیدو پایله هم لري (د سور تیر سره په نښه شوي.شکل 4(i)).

انځور 5.په مختلفو مرحلو کې د AFS د فوم کولو پروسې د وخت پرمختللی عکسونه: (a) د 380 ◦C په t0 دقیقه کې غیر منحل شوي مخکینۍ؛ (b) د مخکینۍ خټکي په جریان کې د اصلي مسو او ډول II نیوکلیشن تحلیل؛ (c) د بلبلونو نیوکلیشن او د ودې پروسې؛ او (d)-(f) بلبلونه یوځای کیږي او ماتیږي.

3.1.2. د AFS فوم ارتقاء

شکل 5 د سنکروټرون وړانګو عکسونو لړۍ ښیي چې د AFS د فوم کولو پروسه څرګندوي. د Cf/AFS په څیر، د سنکروټرون تابکاری ترتیب لپاره لومړنی عکس هغه وخت اخیستل شوی و کله چې AFS په 380 ◦C کې په کلک پړاو کې و (وګورئانځور 5(a)). کله چې میټریکس د تودوخې د تودوخې څخه پورته تودوخه شي، کوچني سپین بلبلونه په کې لیدل کیږيانځور 5 (b) او (c)د TiH2 د تخریب او د Cu-rich په سیمه کې د ډول II نیوکلیشن واقع کیدو په پایله کې. په هرصورت، د تولید شوي بلبلونو شمیر او د دوی د ویش کثافتانځور 5(c)په پرتله د پام وړ ټیټ دیشکل 4(c). دا وړاندیز کوي چې Cf/AFS د نیوکلیشن په جریان کې د لومړني ګاز خوشې کولو لپاره ډیر چینلونه چمتو کوي، د ټیټ مایع برخې سره د المونیم میټرکس کې د درزونو د زیاتوالي مخنیوی کوي.

د AFS نیوکلیشن سایټونو لږ شمیر او د Cf/AFS په پرتله د غیر معمولي بلبل ودې لوړ احتمال له دې څخه لیدل کیدی شي.انځور 5(d)-(f). د AFS بلبلونو تکامل غیر منظم دی، او د دوی اندازه د مایکرومیټر اندازې بلبلونو او په غیر معمولي ډول د ملی متر اندازې لوی بلبلونو (د سور تیر سره نښه شوي) د ګډ شتون له امله پراخ بدلونونه څرګندوي. برسېره پردې، دا بې ثباتي او بې ثباتي د ابتدايي نیوکلیشن پروسې په جریان کې د AFS او Cf/AFS ترمنځ د وروستي سوري جوړښت او میخانیکي ملکیتونو کې د پام وړ توپیرونو پایله کیدی شي.

3.2. د میکرو جوړښت تحلیل

د AFS او Cf/AFS تر منځ د میکروسکوپیک pore مورفولوژي او د پور قطر کې د توپیرونو تحقیق کولو لپاره، دوه ساندویچ جوړښتونه د لابراتوار شرایطو لاندې د 15 دقیقو لپاره د 620 ◦C د فوم کولو تودوخې کې چمتو شوي. د AFS او Cf/AFS میکرو جوړښت او د حجرو د اندازې ویش په کې ښودل شويانځور 6. د دوه ساندویچ جوړښتونو د نمونو د عمودی برخو پرتله کول دا په ګوته کوي چې د Cf/AFS فومونه ښه حجرې لري او لږ نیمګړتیاوې لکه د حجرو ماتول یا یوځای کول (وګورئانځور 6 (ب)). برعکس، لکه څنګه چې ښودل شويانځور 6(a), AFS د ځینو غیر معمولي لویو سوراخونو په شتون سره د پوستکي کمزوري همغږي څرګندوي. په عین حال کې، د AFS او Cf/AFS لپاره مساوي د سوراخ قطر په ترتیب سره 2.9 ± 0.2 mm او 1.9 ± 0.1 mm و، دا وړاندیز کوي چې د سوراخ قطر د Cf په اضافه کولو سره نور هم تصفیه شوی (وګورئانځور 6 (c) او (d)).

د سوري جوړښت تکامل د دوه رقابتي میکانیزمونو لخوا اغیزمن کیږي: د TiH2 تخریب او د فوم یوځای کیدل او ماتیدل. د TiH2 تخریب د نیوکلیشن د شمیر په زیاتوالي کې مرسته کوي، د پورسیت، او پراخیدو کچه، پداسې حال کې چې د بلبلونو یوځای کیدل او ټوټه کیدل د مسمونو شمیر کموي او د سوراخونو قطر ډیروي. د بلبل ادغام او ټوټې کیدو پیښو کمول د غوره سیلولر جوړښت ترلاسه کولو کې مرسته کوي. له همدې امله، د فوم لوړ ثبات د فوم کولو پروسې په جریان کې د سوري جوړښت د یووالي ساتلو لپاره اړین دی. د Cf/AFS لپاره، د Cf اضافه کول د المونیم خټکي سره د فایبر لندبل ښه کوي. د راپور شوي Cf تقویه شوي المونیم فوم [44] ته ورته چې د خټکي فومینګ میتود لخوا چمتو شوي ، د Cf اضافه کول د حجرو دیوال د تخریب مخه نیولو او د راټولیدو کمولو سره د المونیم فوم ثبات کوي. په ورته وخت کې، Cf کولی شي د حجرو په دیوال کې د جال په څیر جوړښت رامینځته کړي، کوم چې د جلا کولو ځواک رامینځته کوي او د بلبلونو د ټوټې کیدو مخه نیسي، په دې توګه، د حجرو جوړښت، د فوم ثبات، او د سوراخ ویشلو یووالی ښه کوي.

3.3. مایکرو ساختماني ځانګړتیا

انځور 7(a)د AFS سره فوم کولو وروسته د حجرو دیوال مایکرو جوړښت ښیي. لکه څنګه چې د AlSi6Cu4Mg4 الیاژ فومونو لپاره راپور شوي، eutectic Al–Si، Mg2Si، Al2Cu، او Al5Cu2Mg8Si6، په مصر کې شتون لري، کوم چې د EDS تحلیل څخه ترلاسه شوي موندنو سره موافق دي.انځور 7 (ب). دا خرابې مرحلې د المونیم فوم میخانیکي ملکیتونه د سوری دیوال ضعیف کولو یا د خرابیدو پرمهال د درزونو سرچینې په توګه عمل کولو سره کموي. له همدې امله، د تقویه کولو پړاوونو اضافه کولو له لارې د سوراخ دیوال میخانیکي ملکیتونو ته وده ورکول یوه ګټوره او مؤثره تګلاره ده.

د Cf/AFS لپاره، دا له دې څخه لیدل کیدی شيانځور 7(c) او (د)دا چې Cf د حجرو دیوال دننه یا د حجرو دیوال په څنډه کې ویشل شوی ، دا په ګوته کوي چې Cf د المونیم خټکي سره عالي لندبل لري. سربیره پردې ، دا د پام وړ دی (وګورئانځور 7(d)) چې د اورښت شوي پړاو Al2Cu لږه اندازه د فایبرونو او المونیم خټکي ترمینځ په انٹرفیس کې رامینځته کیږي. دا پدیده د فایبر او میټرکس تر مینځ قوي اړیکه ترلاسه کولو کې مرسته کوي. د دې خپریدو عکس العمل پرمختګ په شعوري ډول لیدل کیدی شيشکل 4(a)-(c). په یاد ولرئ، د اورښت مرحله په بشپړه توګه د کاربن فایبر شاوخوا نه ګرځي، او د دې ویش حالت او مقدار د Cf/AFS لپاره ګټور دي. د Lv et al د مطالعې پراساس، د Cf تقویه شوي المونیم میټرکس مرکب موادو باندې، دا وښودل شوه چې مناسبه اندازه د اوریدل شوي پړاو کولی شي د انټرفیسیل بانډ ځواک اغیزه او تنظیم کړي.

انځور 6.د نمایندګي نمونې عمودي برخې (a) AFS او (b) Cf/AFS. د مساوي قطر په پرتله د مساوي برخې برخې پلاټونه چې د (a) او (b) سره مطابقت لري په ترتیب سره په (c) او (d) کې ښودل شوي. په (c) او (d) کې قوي دوامداره کرښه د لوګ - نورمال فټ استازیتوب کوي. ریګریشن (R2) د فټ ښه والی استازیتوب کوي.

انځور 7.د SEM انځورونه (a) او (b) د ورته مایکرو جوړښتونو ښکارندوی کويانځور 6(a) AFS اوانځور 6(b) Cf/AFS، په ترتیب سره، سربیره پردې،انځور 7(b) او (d) د ځایی پراخوالی ښیېانځور 7(a) او (c) په ترتیب سره.

3.4. د Cf د ثبات میکانیزم د Al-Si-Mg-Cu فوم

د پورته ذکر شوي تحلیل پراساس، د Cf/AFS او AFS لپاره د فوم کولو میکانیزم سکیماتیک نمایش په لنډیز کې وړاندې شوی.انځور 8. د Cf/AFS او AFS ترمنځ د نیوکلیشن مرحله کې د پام وړ توپیرونه، د بلبل وده، او یوځای کیدو مرحله، او د تدریجي ټینګښت مرحله، لکه څنګه چې په کې ښودل شوي.انځور 8 (a) او (b).

انځور 8.د Cf/AFS او AFS فوم کولو چلند سکیمیک ډیاګرام: (a) Cf/AFS؛ او (ب) AFS.

د AlSi6Cu4Mg4 الیاژ فومونو د نیوکلیشن مرحله کې، بلبلونه د TiH2 ذراتو په موقعیت کې د نیوکلیټ پر ځای د مسو د ذراتو په شاوخوا کې د مایع quaternary eutectic دننه نیوکلیټ کوي. دا ډول نیوکلیشن د مخکیني ضعیف سیمه کې (د دوهم ډول نیوکلیشن) د TiH2 تخریب لخوا خوشې شوي ګازونو لپاره د تیښتې ډیر چینلونه چمتو کوي ، د ګازونو راټولیدو څخه مخنیوی کوي او د ایلومینیم په خټکي کې د درز رامینځته کیدو لامل کیږي. د مسو پوښ شوي کاربن فایبرونو اضافه کول په ښکاره ډول د H2 خوشې کولو لپاره نور چینلونه رامینځته کوي. په هرصورت، څرنګه چې د المونیم خټکي پدې مرحله کې کافي مایع جز نلري، نو د دې ډول کوچني بلبلونو لپاره دا ستونزمنه ده چې د H2 کافي سرچینه ولري ترڅو وده ته دوام ورکړي. د پایلې په توګه، دا کوچني بلبلونه د تودوخې په لوړیدو سره په خټکي کې ماتیږي. کله چې مخکینۍ په بشپړه توګه منحل شي، د TiH2 د تاوتریخوالی ډیهایډروجنیشن غبرګون څخه خوشې شوي H2 به د نیوکلیشن نقطې پر بنسټ نیوکلیټ او په چټکۍ سره وده وکړي. Cf د بلبلونو د تولید لپاره ډیری متفاوت نیوکلیشن سایټونه چمتو کوي، کوم چې د نیوکلیشن نرخونه خورا زیاتوي. په ورته وخت کې، د Cf شتون په مؤثره توګه د لومړني بلبلونو تماس او ادغام مخه نیسي او په غیر منظم ډول د لوی بلبلونو رامینځته کیدو مخه نیسي.

د بلبلونو د ودې او ادغام مرحلې په جریان کې، د Cf اضافه کول د فوم ثبات د پام وړ ښه کوي. دلیل یې دا دی چې Cf او المونیم خټکي ښه لندبل لري، او فایبرونه په اسانۍ سره د دوو ګازو مایع انټرفیسونو ترمنځ د شبکې جوړښت رامینځته کولی شي (لکه څنګه چې په کې ښودل شوي.انځور 7(c)). لکه څنګه چې د مایع فلم پتلی کیږي، فایبر کولی شي د جلا کولو فشار رامینځته کړي ترڅو د پلوټو سرحد څخه د سکشن مقاومت وکړي، پدې توګه د مایع فلم د ماتیدو مخه نیسي. نو Cf/AFS د AFS په پرتله د فوم کولو اوږد وخت ته اړتیا لري، د لوړ ثبات سره چې کولی شي د فوم د تکامل په جریان کې د سوري جوړښت یو شان وساتي.

د سست ټینګښت مرحلې په جریان کې، په Cf/AFS کې بلبلونه نور وده نه کوي او فایبرونه د حجرو دیوال کې ځای پرځای شوي (د سور ټکي بکس سره نښه شوي). د فایبرونو دا ساتل د لویو په واسطه د کوچنیو بلبلونو د جذب مخه نیسي، لکه څنګه چې په اوسټوالډ میټریشن کې لیدل شوي، او د ټینګښت پراخیدو له امله د حجرو دیوال د تخریب مخه نیسي. د پایلې په توګه، Cf/AFS د AFS په پرتله ډیر همغږي سوري جوړښت او د پوستکي نیمګړتیاوې څرګندوي.

3.5. میخانیکي ځانګړتیاوې

د Cf/AFS او AFS لپاره د فشار فشار منحني منحني منحل تقریبا د ورته مساحت سره (په ترتیب سره 83.2٪ او 81.4٪) کې وړاندې شوي.انځور 9(a). د فشار د فشار وکر د درېیمې مرحلې ځانګړی ځانګړتیا څرګندوي، د خطي لچک وړ سیمه، د پلوټو سیمه، او د کثافت ساحه لري. د AFS او Cf/AFS فشاري حاصل قوت په ترتیب سره 8.44 MPa او 11.87 MPa وو. د Cf/AFS فشاري حاصل قوت د AFS په پرتله 40.6٪ زیات شوی. په عین حال کې، د Cf/AFS د انرژي جذب ظرفیت په ورته فشار کې د AFS په پرتله ښه دی، لکه څنګه چې ښودل شويانځور 9(ب). د AFS او Cf/AFS د انرژي جذب ظرفیت په ترتیب سره شاوخوا 3.3 MJ/m3 او 6.1 MJ/m3 دی. د Cf/AFS د انرژي جذب ظرفیت د AFS په پرتله 84.8٪ ښه شوی.

انځور 9.د Cf/AFS او AFS فشاري فشار - اورګاډي منحني او د انرژي جذب ظرفیت منحني منحني: (a) فشاري فشار - ټرین منحني؛ (b) د انرژي د جذب ظرفیت منحني.

د Cf شاملول د فوم کور میخانیکي ملکیتونو کې د پام وړ وده کړې. دا ښه معلومه ده چې د میخانیکي ځانګړتیاوود المونیم فومد سوري جوړښت او سټروټ میخانیکي ملکیتونو سره نږدې تړاو لري. میکرو ساختماني تحلیل ښودلې چې د Cf اضافه کول د سوري اندازه ښه کوي، د سوراخ ویش ښه کوي، او د سوراخ نیمګړتیاوې کموي. د Sasikumar et al موندنو ته ورته. او Yangetal. د وړو سوري قطر او تنګ سوري ویش د فشاري ځواک او د انرژي جذب موثریت لوړولو لپاره خورا ګټور دي. سربیره پردې، د فوم په میخانیکي ملکیتونو باندې د مایکرو جوړښت اغیز په عمده توګه د Cf د فوم په سوري دیوالونو کې د ځای پرځای کیدو له امله دی. په المونیم میټرکس کې د کاربن فایبر د مسو لیپت خپریدل او تحلیل کولی شي د فایبرونو او المونیم میټریکس تر مینځ یو قوي متقابل بانډ ترلاسه کړي ، کوم چې د بار لیږد کې مرسته کوي. د پور په دیوال کې د لوړ ماډلس کاربن فایبر سټیپل کولی شي د کمپریشن بار لاندې د سوراخ دیوال خرابوالی محدود کړي او د بار وړلو ظرفیت ته وده ورکړي. دا ټول فکتورونه د Cf/AFS سره مرسته کوي ترڅو د AFS په پرتله د لوړ حاصل ځواک او د انرژي جذب ظرفیت ترلاسه کړي.

4. پایلې

Cf/AFS او AFS په دې کار کې د پیکنګ رولینګ پوډر فلزاتو میتود لخوا چمتو شوي. د Cf/AFS او AFS فوم کولو چلند په متحرک ډول د سنکروټرون وړانګو له لارې مشاهده شوی

د بلبل نیوکلیشن او ودې په اړه د Cf اغیزې پلټنه وکړئ. برسېره پردې، د سوري مورفولوژي، د سوراخ ویش، او د المونیم فومونو کمپریشن ملکیتونو کې Cf په بشپړه توګه تحلیل شوی. اصلي پایلې په لاندې ډول دي:

(1) په وضعیت مشاهداتو کې د Synchrotron وړانګې په ډاګه کوي چې دواړه Cf/ AFS او AFS فوم کولو پروسې درې جلا مرحلې څرګندوي: د بلبل نیوکلیشن، د بلبل وده او یوځای کول، او ټینګښت.

د AFS په پرتله، د Cf/AFS د فوم کولو پروسه د لوړ ثبات او د بلبل یونیفارمیت څرګندوي. AFS د سوري تکامل پروسې په جریان کې په غیر معمولي ډول لوی او غټ سوري رامینځته کولو لپاره ډیر خطر لري. برسیره پردې، توپیر د Cf د متفاوت نیوکلیشن اغیزې ته منسوب شوی، کوم چې د بلبل دیوال د راټیټیدو مخه نیسي او د نیوکلیشن کچه ډیروي پداسې حال کې چې یووالی کموي.

(2) د 0.5 wt.% Cf اضافه کول د مساوي مساوي قطر له 2.9 ± 0.2 mm څخه تر 1.9 ± 0.1 mm پورې تصفیه کوي، د پام وړ د پوستکي نیمګړتیاوې کموي. په ورته وخت کې، مایکرو جوړښت د Cf ښه لندبل څرګندوي، کوم چې د سوری دیوال او د ګاز - جامد انٹرفیس سره ویشل کیږي، په دې توګه د فوم ثبات لوړوي.

(3) د AFS سره په پرتله، د Cf/AFS د فشاري حاصل قوت او د انرژي جذب ظرفیت په ترتیب سره نږدې 40.6٪ او 84.8٪ زیات شوی. د دې مطالعې موندنې کولی شي د فلزولوژیکي اړیکو انٹرفیسونو سره د المونیم فوم سینڈوچ پینلونو پیاوړتیا لپاره نظرونه چمتو کړي چې د موټرو او فضا صنعتونو په برخه کې د انجینرۍ غوښتنلیکونو احتمال لري.

د موادو د څیړنې او ټیکنالوژۍ ژورنال څخه مقاله