مشخصات

عنوان: امکان سنجی تولید آزمایشگاهی فوم فلزی آلومینیومی تخلخل بسته به روش ذوبی (ویرایش سوم)

گروه تخصصی:  فنی و مهندسی

سازمان مجری:  واحد استان خراسان رضوی 

گروه پژوهشی: مواد

پژوهشگران: 
تاریخ خاتمه:  اردیبهشت 1395

کارفرما: 

خروجی طرح: 
 
تلفن: 8762000-8795530-0511

نشانی سازمان مجری: مشهد، میدان آزادی، صندوق پستی: 1376-91775
 

چکیده:

در این پژوهش با استفاده از روش فوم سازی مستقیم مذاب با تزریق گاز، فوم کامپوزیتی زمینه آلومینیومی با ذرات تقویت کننده کاربید سیلیسیوم تولید گردید. در ابتدا آزمایش شبیه سازی فرآیند آرایش حباب جهت تعیین پارامترهای موثر بر تولید فوم انجام گرفت و در نتیجه فاکتورهایی از قبیل درصد حجمی ذرات سرامیکی و نوع گاز به عنوان فاکتورهای تاثیرگذار بر روی عملیات فوم سازی انتخاب گردید، که در نهایت تاثیر این پارامترها بر میزان فوم شوندگی و کیفیت فوم آلومینیوم تولید شده به صورت آزمایشگاهی بررسی شد. نتایج حاصل حاکی از آن بود، که جهت تشکیل فومی با پایداری قابل قبول، یک حداقل غلظت بحرانی از ذرات کاربید سیلیسیوم مورد نیاز است، که افزایش غلظت ذرات کاربید سیلیسیوم در مقادیر بالاتر از آن سبب افزایش پایداری فوم گردید. همچنین نتایج نشان داد که نوع گاز تاثیری بسزایی بر پایداری فوم دارد، به طوری که از میان گازهای آرگون، دی اکسید کربن و هوا که مورد آزمایش قرار گرفت، هوا به دلیل تشکیل یک لایه اکسیدی در سطح حباب ها باعث افزایش پایداری فوم های تولیدی گردید. منحنی تنش-کرنش فشاری فوم های آلومینیوم رفتاری دندانه ای از خود نشان داد. بعلاوه نتایج آزمون فشار نشان داد که افزایش در مقادیر کاربید سیلیسیوم سبب افزایش استحکام فشاری و انرژی جذب شده در فوم های تولیدی می گردد.



کلیدواژگان: فوم آلومینیوم، فرآیند تولید، تزریق گاز، پایداری فوم

 
 
Title: Investigation of production of laboratory sample closed cell aluminum foam via melting method

Abstract:

In this research, aluminum composite foams reinforced with silicon carbides were manufactured using melt direct foaming with gas. The density of produced foams changed from 0.1 to 0.35 g cm-3. At first, simulation of bubble configuration was carried out in order to specify the effective parameters on foaming process. As the result, parameters such as ceramic particle volume percentage and gas type were selected. Results showed that, to process foam with acceptable stability, there was a critical minimum of ceramic particles concentration above which, stability of the foam was enhanced. Gas type was also showed to have a significant effect on foam stability. Argon, carbon dioxide and air were utilized among which air caused an oxide layer on the foam surface, leading to higher foam stability. Aluminum foam stress-strain curve illustrates a grain-like behavior. In addition to that, compression test results show that an increase in silicon carbide amount results in improved compression strength and absorbed energy in produced foams.



Keyword(s): Composite foams, Aluminium alloy, gas injection method, SiC particles, Compressive properties