නිෂ්පාදන බ්ලොගය
සාම්ප්රදායික ඇලුමිනියම් ෆෝම් සැන්ඩ්විච් පැනලයට සාපේක්ෂව තඹ-තැන්පතු කාබන් ෆයිබර් ඇලුමිනියම් ෆෝම් සැන්ඩ්විච් පුවරුවේ ක්රියාකාරී ලක්ෂණ
ඇලුමිනියම් ෆෝම් සැන්ඩ්විච්(AFS) පුවරු අඩු ඝනත්වය, ඉහළ නිශ්චිත ශක්තිය, හිතකර බලශක්ති අවශෝෂණය, තෙතමනය ධාරිතාව සහ විද්යුත් චුම්භක ආවරණ වැනි ව්යුහාත්මක සහ ක්රියාකාරී ලක්ෂණ වල එකතුවක් ඇත. මෙම විශිෂ්ට ගුණාංග AFS අභ්යවකාශ, ප්රවාහන සහ සමුද්ර ක්ෂේත්රවල විශාල විභවයක් ඇති කරයි. යන්තම් ලෝහ පෙණ සමඟ සසඳන විට, AFS හි පිටත ලෝහ තහඩුවලට පෙන ඵලදායී ලෙස මුද්රා තැබිය හැකි අතර ආතන්ය සහ නැමීමේ ශක්තිය වැනි එහි සවිස්තරාත්මක යාන්ත්රික ගුණාංග වැඩි දියුණු කළ හැකිය. සාමාන්යයෙන්, AFS නිපදවා ඇත්තේ ඇලවුම් බන්ධන ක්රමය මගිනි, එය ඇලුමිනියම් පෙන ඉෙපොක්සි ෙරසින් මැලියම් භාවිතා කරමින් ඝන ෙලෝහ පැනල්වලට සම්බන්ධ කරයි.
ඇලවුම් බන්ධන ක්රමය ව්යුහාත්මක තෙතමනය ඵලදායී ලෙස වැඩි දියුණු කළද, එය ප්රතිචක්රීකරණයේ අභියෝග සහ අධික උෂ්ණත්වය හෝ විඛාදන තත්ත්වයන් යටතේ delamination අසාර්ථක වීමට ඇති ඉඩකඩ ඇතුළු සීමාවන් සමඟ ඇත. මෙම සීමාවන් ආමන්ත්රණය කිරීම සඳහා, පැනලය සහ මූලික ස්ථරය අතර ලෝහමය බන්ධනය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා පුළුල් පර්යේෂණ ප්රයත්නයන් කැප කර ඇත.
දැනට, ලෝහ විද්යාත්මක බන්ධන සාක්ෂාත් කර ගැනීම අරමුණු කරගත් AFS සඳහා ප්රමුඛ සූදානම් කිරීමේ ක්රම සාමාන්යයෙන් කාණ්ඩ තුනකට වර්ගීකරණය කර ඇත: වෑල්ඩින්, උණුකරන පෙණ දැමීම සහ ඇසුරුම් රෝලිං පවුඩර් ලෝහමය ක්රමය. මෙම ක්රම අතරින්, සිදුරු ව්යුහය පාලනය කිරීම සහ අඩු උෂ්ණත්ව පෙණ නැඟීම සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ඇසුරුම් රෝලිං පවුඩර් ලෝහමය ක්රමය උසස් ලෙස සැලකේ. අපගේ පෙර කාර්යය කාර්මික යෙදුම් සඳහා වඩා හොඳ ප්රසාරණ ගුණ සහ සෛලීය ව්යුහය සහිත විශාල ප්රමාණයේ AFS නිපදවීමට මෙම තාක්ෂණය යොදා ගත්තේය.
කෙසේ වෙතත්, ෆෝම් හරයේ සාපේක්ෂ අඩු සම්පීඩ්යතා යාන්ත්රික ගුණාංග නිසා, AFS හි යාන්ත්රික ශක්තිය වැඩිදියුණු කිරීම සීමා වේ, එබැවින් AFS සඳහා ෆෝම් හරයේ ශක්තිය තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම ඉතා වැදගත් වේ.
අද වන විට, සම්පීඩ්යතා යාන්ත්රික ගුණ වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා පොදු ක්රම වාර්තා කර ඇතඇලුමිනියම් පෙනපහත පරිදි වේ: පෘෂ්ඨීය පිරියම් කිරීම, තාප පිරියම් කිරීම සහ අංශු, තන්තු, මිශ්ර මූලද්රව්ය ආදිය එකතු කිරීමෙන් ශක්තිමත් කිරීම. ඒ අතර අඩු ඝනත්වයකින් යුත් කෙටි කාබන් තන්තු, ඉහළ ප්රත්යාස්ථ මාපාංකය සහ විශාල දර්ශන අනුපාතය ශක්තිමත් කිරීමේ ද්රව්ය ලෙස පුළුල් අවධානයක් දිනා ඇත. තවද, කාබන් තන්තු මතුපිට ලෝහකරණය කිරීම, විද්යුත් ආලේපනය කිරීම හෝ තඹ ප්ලේටින් හෝ නිකල් ප්ලේටින් වැනි රසායනික ආලේපන මගින් ඇලුමිනියම් දියවීමේදී කාබන් තන්තු වල තෙත් බව තවදුරටත් වැඩි දියුණු කරන අතර කාබන් තන්තු සහ ඇලුමිනියම් දියවීම අතර හානිකර අතුරු මුහුණත් ප්රතික්රියා වළක්වයි. කෙටි කාබන් තන්තු දැන් ඇලුමිනියම් න්යාස සංයෝග ශක්තිමත් කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වේ.
භව් සිංහෙටල්. සකස් කරන ලද තඹ-ආලේපිත කාබන් තන්තු කලවම් කිරීමේ ක්රමය මගින් ශක්තිමත් කරන ලද ඇලුමිනියම් න්යාස සංයෝග. Muetal. නිකල්-ආලේපිත කාබන් තන්තු වලින් ශක්තිමත් කරන ලද ඇලුමිනියම් න්යාස සංයෝග ද්විත්ව රෝල් වාත්තු ක්රමය භාවිතා කරයි. කාබන් තන්තු එකතු කිරීමත් සමඟ සංයුතිවල ආතන්ය ශක්තියේ සැලකිය යුතු වැඩි වීමක් ප්රතිඵල මගින් පෙන්නුම් කරන ලදී. කෙසේ වෙතත්, සීමිත පර්යේෂණ සිදු කර ඇතඇලුමිනියම් පෙන ශක්තිමත් කර ඇතතඹ ආලේපිත කාබන් තන්තු සහිත. Caoetal. මුලින්ම සකස් කරන ලද තඹ-ආලේපිත කාබන් තන්තු උණු පෙණ දැමීමේ ක්රමය හරහා ඇලුමිනියම් පෙන ශක්තිමත් කරන ලදී. Cf හි 0.35 vol% දියර පටල කැඩීම වැලැක්වීමෙන් ඇලුමිනියම් පෙන ස්ථායීකරණය කළ හැකි බව ප්රතිඵල පෙන්නුම් කරයි, සහ පෙන වලට එකතු කරන ලද තන්තු ප්රමාණය වඩා ස්ථායී වේ. Muetal. Cf එකතු කිරීමත් සමඟ දියවන පෙණ දැමීමේ ක්රමය මගින් සකස් කරන ලද ඇලුමිනියම් පෙන වල තෙතමනය කිරීමේ ගුණාංග සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු වී ඇති බව පෙන්නුම් කළේය.
ඒ අනුව, Cf එකතු කිරීම, පෙණ නඟින ස්ථායීතාවය සහ යාන්ත්රික ගුණාංග එකවර වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා ඵලදායී උපාය මාර්ගයක් විය හැකි බව නිගමනය කළ හැකිය.ඇලුමිනියම් පෙන. තවද, කුඩු ලෝහ විද්යා ක්රමය හරහා සකස් කරන ලද තඹ ආලේපිත කාබන් තන්තු ශක්තිමත් කරන ලද ඇලුමිනියම් ෆෝම් සැන්ඩ්විච් පැනල් පිළිබඳ වාර්තා නොමැත, එමඟින් මෙම ක්ෂේත්රය පිළිබඳ වඩාත් ගැඹුරු අධ්යයනයන් සිදු කිරීමට පර්යේෂකයන් පොළඹවයි.
න්යෂ්ටික යාන්ත්රණය සහ ස්ථායීතාවය පිළිබඳව බොහෝ අධ්යයනයන් සිදු කර ඇතඇලුමිනියම් පෙනශක්තිමත් කිරීමේ අදියර එකතු කිරීමත් සමඟ. සිදුරු අංකයේ සහ සිදුරු රූප විද්යාවේ වෙනස්කම්,
ප්රමාණය, ව්යාප්තිය සහ හැඩය වැනි, සාමාන්යයෙන් න්යෂ්ටික යාන්ත්රණ සහ ස්ථායීතාවයට ආරෝපණය වේ. කුඩු ලෝහ විද්යාවේ විෂමජාතීය න්යෂ්ටික බලපෑම් සහ ඔක්සයිඩ් ජාල ස්ථායීකරණ යාන්ත්රණයන් පුළුල් ලෙස විමර්ශනය කර ඇත. මෙම පත්රිකාවේ භාවිතා කර ඇති Al-Si-Mg-Cu වලින් සමන්විත චතුරස්රාකාර මිශ්ර ලෝහ කුඩු වල ඝණ උෂ්ණත්වය 507 ◦C සහ ද්රව උෂ්ණත්වය 596 ◦C සමග සුවිශේෂී ප්රසාරණ අනුපාත සහ අඩු පෙණ එන උෂ්ණත්වයන් ප්රදර්ශනය කර ඇත. එසේ වුවද, මෙම විශේෂිත මිශ්ර ලෝහ සංයුතිය අඩංගු කුඩු සංයුක්තවල න්යෂ්ටික යාන්ත්රණය, ස්ථායීතාවය සහ සම්පීඩ්යතා යාන්ත්රික ගුණාංග පිළිබඳ පර්යේෂණ හිඟයක් ඇත, විශේෂයෙන් Cf ඇතුළත් කිරීමේදී. පෙර වැඩ වලදී, න්යෂ්ටිකකරණය සහ ස්ථායීකරණ යාන්ත්රණයන් පිළිබඳ විමර්ශන මූලික වශයෙන් සිදු කරන ලද්දේ ස්ථානීය නොවන ක්රම මගින් වන අතර, පෙණ නැඟීමේ බාධාවකින් පසුව වේගයෙන් සිසිල් වූ සාම්පලවල ටොමොග්රැෆික් විශ්ලේෂණය ඇතුළත් වේ. අවාසනාවන්ත ලෙස, උපමික්රෝන බුබුලු න්යෂ්ටිය මූලික වශයෙන් සිදුවන්නේ පූර්වගාමියා රත් කිරීමේදී වන අතර 100 ms සිට 1 s දක්වා වූ කාල පරාසයන් තුළ වේගයෙන් ප්රසාරණය වේ, බොහෝ විට තත්ය කාලීන නිරීක්ෂණ සඳහා අභියෝග ඉදිරිපත් කරයි. නවීන සමමුහුර්ත විකිරණ එක්ස් කිරණ රූපකරණ තාක්ෂණයට ඉහළ ශක්තියක් සහ අවකාශීය විභේදනයක් ඇති අතර, ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ඇලුමිනියම් පෙන වල න්යෂ්ටිය සහ වර්ධන ක්රියාවලිය තත්ය කාලීනව නිරීක්ෂණය කිරීමට ඉඩ සලසයි. දැනට, සීමිත පර්යේෂකයන් පමණක් සින්ක්රොට්රොන් විකිරණ මගින් Al-Si-Mg මිශ්ර ලෝහ කුඩු වල පෙණ දමන චාලක විද්යාව ගවේෂණය කර ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, García-Morenoetal. ද්රව ඇලුමිනියම් පෙන වල න්යෂ්ටිකකරණය සහ වර්ධනය, බුබුල නැවත සකස් කිරීම, ද්රව ප්රතිසංවිධානය, එකතු කිරීම සහ පටල කැඩීම ඇතුළු සැලකිය යුතු ගතික සංසිද්ධි වාර්තා කරන ලදී. Kamm et al. synchrotron විකිරණ මගින් AlSi8Mg4 ඇලුමිනියම් පෙන වල න්යෂ්ටිකකරණය සහ වර්ධන ක්රියාවලිය අධ්යයනය කරන ලදී. ඔවුන්ගේ සොයාගැනීම්වලින් පෙන්නුම් කළේ ලෝහ කුඩු මතුපිට ඇති adsorbates වියෝජනය හරහා ජනනය වන හයිඩ්රජන් තවත් සැලකිය යුතු න්යෂ්ටික යාන්ත්රණයක් නියෝජනය කරන බවයි. එහෙත්, පූර්වගාමී සංරචක අතර අන්තර්ක්රියා සංකීර්ණ වන අතර, පෙණ නැගීමේ ගතිකත්වය ඒවායේ සංයුතියට බලපෑම් කළ හැකිය. Al-Si-Cu-Mg කුඩු පද්ධතිය සහ Al-Si-Cu-Mg කුඩු පද්ධතිය සඳහා Cf එකතු කරන ලද, ලෝහ පෙණෙහි ආරම්භය සහ වර්ධනය පිළිබඳ අවබෝධය සහ ගවේෂණය, ගුණාංග වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා පෙණෙහි තවදුරටත් ව්යුහාත්මක සංවර්ධනය සඳහා ඉතා වැදගත් වේ. අයදුම්පත් සඳහා.
මෙම කාර්යයේදී, Cf/AFS සහ AFS ලෝහමය අතුරු මුහුණත් බන්ධන ඇසුරුම් රෝලිං කුඩු ලෝහ විද්යා ක්රමය මගින් සකස් කරන ලදී. Cf/AFS සහ AFS හි බුබුලු පරිණාමය සමමුහුර්ත විකිරණ මගින් ස්ථානගතව නිරීක්ෂණය කරන ලද්දේ බුබුලු න්යෂ්ටිය, වර්ධනය සහ ඒකාබද්ධ කිරීම සහ ස්ථායීතාවය මත Cf හි යාන්ත්රණය හෙළිදරව් කිරීම සඳහා ය. මීට අමතරව, Cf/AFS සහ AFS 620 ◦C දී කුටීර උදුනක විනාඩි 15 ක් පෙණ දමන ලදී. පසුව, පෙණ දමන ලද සාම්පලවල සිදුරු ප්රමාණය ව්යාප්තිය, සිදුරු ක්ෂුද්ර ව්යුහය සහ සම්පීඩන යාන්ත්රික ගුණාංග සංලක්ෂිත කර පරීක්ෂා කරන ලදී. ඉහත සඳහන් කළ අධ්යයනයන් මත පදනම්ව, Cf/AFS සහ AFS හි ව්යුහය සහ සම්පීඩ්යතා ශක්තිය ක්රමානුකූලව ඇගයීමට ලක් කරන ලදී.
2. ද්රව්ය සහ ක්රම
2.1 අමු ද්රව්ය
AFS සහ Cf/AFS සකස් කිරීම සඳහා අමුද්රව්ය හයක් භාවිතා කරන ලදී: Al කුඩු (සාමාන්ය ප්රමාණය: 45 μm, සංශුද්ධතාවය> 99.70%), Si කුඩු (සාමාන්ය ප්රමාණය: 38 μm, සංශුද්ධතාවය> 99.50%), Cu කුඩු (සාමාන්ය ප්රමාණය: 38 μm, සංශුද්ධතාවය >99.90%), Mg කුඩු (සාමාන්ය ප්රමාණය: 75 μm, සංශුද්ධතාවය >99.70%), TiH2 කුඩු (සාමාන්ය ප්රමාණය: 45 μm, සංශුද්ධතාවය >99.70%), සහ තඹ-ආලේපිත කාබන් ෆයිබර් (සාමාන්ය ප්රමාණය: 1～2 mm, තඹ ආලේපිත ඝණකම: 1.4 μm).
2.2 Cf/AFS සැකසීම
ඇසුරුම් රෝලිං පවුඩර් ලෝහ විද්යාත්මක ක්රමයේ ක්රමලේඛය නිදර්ශනය කර ඇතරූපය 1. මිශ්ර කිරීමේ අදියරේදී, AlSi6Mg4Cu4 කුඩු, Al, Si, Cu, සහ Mg කුඩු සමග පිළිවෙලින් 86 wt%, 6 wt%, 4 wt% සහ 4 wt% යන ප්රමාණයෙන් සකස් කරන ලදී. 1 wt% ඔක්සිකරණය වූ TiH2 කුඩු (470 ◦C දී පැය 1.5 ක් වාතයේ තාප පිරියම් කිරීම) දියවීම ප්රසාරණය කරන දියවන උෂ්ණත්වයේ දී වේගයෙන් H2 නිකුත් කරන පිඹින කාරකයක් ලෙස එකතු කරන ලදී. මීට අමතරව, කාබන් තන්තුවලින් 0.5 wt% ශක්තිමත් කිරීමේ අදියර ලෙස ඇතුළත් කර ඇත. සැලකිය යුතු ලෙස, තෙත් බව වැඩි දියුණු කිරීමට සහ පෙණ දැමීමේදී ෆයිබර් ඇලුමිනියම් දියවන අතුරු මුහුණතේ Al4C3 වැනි හානිකර ප්රතික්රියා වැළැක්වීම සඳහා, කාබන් තන්තු විද්යුත් ආලේපනය හරහා තඹ ආලේප කර ඇත. විද්යුත් ආලේපන ක්රියාවලිය Refs හි විස්තර කර ඇත.රූපය 2විද්යුත් රහිත ආලේපන ක්රියාවලිය මගින් ලබාගත් තඹ ආලේපිත කාබන් තන්තු පෙන්වයි. ආලේපනය තන්තු මතුපිට ඒකාකාර සහ අඛණ්ඩ ආවරණයක් ඇත(රූපය 2(අ)-(ආ)). පසුව, මෙම අධ්යයනයේදී භාවිතා කරන ලද විවිධ මිශ්ර ලෝහ සංයුතිය පැය 3ක් සඳහා ත්රිමාණ මික්සර් එකක Cf සමඟ සහ රහිතව පෙර සඳහන් කළ කුඩු හොඳින් මිශ්ර කර සකස් කරන ලදී. ඒකාකාරව මිශ්ර කළ කුඩු මුද්රා තැබූ කුහරයක් තුළ ආවරණය කර ඇති අතර පසුව සීතල සහ උණුසුම් රෝල් කිරීමේ ක්රියා පටිපාටි අනුගමනය කරයි.
සීතල පෙරළීමේ අදියර මගින් කුහර සහ අංශු අතර අන්තර් අන්තරාල අවකාශයන් බහුවිධ ගමන් සහ කුඩා අවපාත මාලාවක් හරහා ඵලදායී ලෙස වාතය ඉවත් කරයි. උණුසුම් පෙරළීමේ අදියර මඟින් පුවරුවේ සහ කුඩුවල සම-විරූපණය හරහා පූර්වගාමියා 98% ඉක්මවන සාපේක්ෂ ඝනත්වයක් ලබා ගැනීම සහතික කරයි, එය පසුව පෙණ දැමීමේ ක්රියාවලියට පහසුකම් සපයයි. සවිස්තරාත්මක රෝලිං ක්රියාවලි පරාමිතීන් Refs හි විස්තර කර ඇත. AFS සහ Cf/AFS පෙණ දැමිය හැකි පූර්වගාමීන් ඉහත සඳහන් කළ ක්රියාවලිය හරහා ලබා ගනී. අවසානයේදී, සිදුරු ප්රමාණය විශ්ලේෂණය, ක්ෂුද්ර ව්යුහාත්මක ගුනාංගීකරනය සහ සම්පීඩ්ය යාන්ත්රික ගුණ පරීක්ෂණ සඳහා භාවිතා කරන ලද Cf/AFS සහ AFS නිදර්ශක නිපදවීම සඳහා පෙණ දැමිය හැකි පූර්වගාමීන් දෙකම විනාඩි 15ක් 620 ◦C ට රත් කරන ලදී.
2.3 ලක්ෂණ සහ පරීක්ෂණ ක්රම
2.3.1. ක්ෂුද්ර ව්යුහාත්මක ලක්ෂණ
Cf/AFS සහ AFS හි ක්ෂුද්ර ව්යුහ රූප විද්යාව ක්ෂේත්ර විමෝචන පරිලෝකන ඉලෙක්ට්රෝන අන්වීක්ෂය (SEM, Zeiss Ultra Plus) මගින් විමර්ශනය කරන ලදී. පෙණ දමන ලද සාම්පලවල සෛල බිත්තිවල විවිධ අවධිවල සංයුතිය හඳුනා ගැනීම සඳහා බලශක්ති විසරණ වර්ණාවලීක්ෂය (EDS) භාවිතා කරන ලදී. විද්යුත් විසර්ජන යන්ත්රය (EDM, DK7745) භාවිතයෙන් පෙණ දමන ලද නිදර්ශක කැපීමෙන් සාම්පලවල දිගටි කොටස් ලබා ගන්නා ලදී. මෙයින් පසුව, නිදර්ශකවල කල්පවත්නා කොටස් තීන්ත ආලේප කර පසුව පිළිවෙලින් ග්රිට් 800 සහ ග්රිට් 1500 වැලි කඩදාසි භාවිතයෙන් වැලි දමා ඔප දමන ලදී. අවසාන වශයෙන්, ඔප දැමූ නිදර්ශක හරස්කඩෙහි සමාන සෛල විෂ්කම්භය (Dmean) රූප විශ්ලේෂණ මෘදුකාංගය, Image Pro Plus 6.0 භාවිතයෙන් තීරණය කරන ලදී.
රූපය 1.ඇසුරුම් රෝලිං කුඩු ලෝහ විද්යාත්මක ක්රමයේ ක්රමලේඛනය.
රූපය 2.(a) තඹ-ආලේපිත කාබන් තන්තු වල SEM රූප, සහ (b) (a) හි රතු චතුරස්රයකින් සලකුණු කර ඇති කලාපයේ විශාලනය කළ දර්ශනයක් පෙන්වයි. රූප (c) සහ (d) යනු (b) හි A ලක්ෂ්යයේ EDS ප්රතිඵල වේ.
රූපය 3.සමමුහුර්ත විකිරණ අත්හදා බැලීම් සැකසුමේ ක්රමානුකූල රූප සටහන.
2.3.2 සමමුහුර්ත විකිරණ මගින් ස්ථානීය පෙණ නඟින නිරීක්ෂණ
සමමුහුර්ත විකිරණ අත්හදා බැලීමේ සැකසුමෙහි ක්රමානුරූප රූප සටහන සටහන් කර ඇතරූපය 3. බීජිං සින්ක්රොට්රොන් විකිරණ පහසුකම (BSRF, Beijing Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, China) හි beamline 4W1A හි මෙම අත්හදා බැලීම් සිදු කරන ලදී. සාම්ප්රදායික අවශෝෂණ-ප්රතිවිරෝධතා රූපකරණය මෙන් නොව, මෙම පත්රිකාව Synchrotron විකිරණ ආලෝක ප්රභවය සමඟ අදියර-ප්රතිවිරුද්ධ රූප භාවිතා කරයි. මෙම ප්රවේශය සාම්ප්රදායික අවශෝෂණ රූපකරණයේ සීමාවන් ආමන්ත්රණය කරයි, දුර්වල ලෙස අවශෝෂණය කරන ද්රව්ය දෘශ්යමාන කිරීම සඳහා අකාර්යක්ෂමයි. එක්ස් කිරණ කදම්භ දිශාවට ලම්බකව ස්ථානගත කර ඇති 15 mm සහ 15 mm වර්ග ජනේලයකින් සමන්විත, අභිරුචි සැලසුම් කරන ලද පෙණ දමන උදුනක් තුළ නිදර්ශකවල පෙණ දැමීමේ ක්රියාවලිය සිදු කරන ලදී. නියැදි ප්රමාණය, රූපය 3 හි දැක්වෙන පරිදි, 15 mm × 15 mm × 2 mm වේ. නියැදිය නිශ්චිත සෙරමික් තහඩු ගණනකින් සමන්විත පෙණ නඟින අච්චුවක තබා ඇත. පෙණ දැමීමේ ක්රියාවලිය පුරාම, X-කිරණ නියැදිය හරහා ගමන් කළ හැකි අතර ආරෝපණ සම්බන්ධිත උපාංගය (CCD) කැමරාවක් මගින් ග්රහණය කරගනු ලැබේ. තෝරාගත් X-කිරණ ප්රභවය 20 Kev තීව්රතාවයකින් ක්රියාත්මක වූ අතර, සම්පූර්ණ පෙණ දැමීමේ ක්රියාවලිය පුළුල් ලෙස නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා උපරිම නැරඹුම් ප්රමාණය 7.4 mm × 7.4 mm භාවිතා කරන ලදී.
නිරීක්ෂණය කරන ලද සාම්පල පෙරළෙන දිශාවට සහ ස්පර්ශක දිශාවට ලම්බකව ස්ථානගත කර ඇති බව සඳහන් කිරීම වටී. 0.5 wt% Cf අඩංගු පූර්වගාමීන් සහ 0.5 wt% Cf නොමැති ඒවා දෙකම EDM භාවිතයෙන් සාම්පලවල දෙපැත්තෙන් ඒවායේ පැති පැනල් ඉවත් කර ඇත. ඇලුමිනියම් පෙන වල පෙණ නඟින ලක්ෂණ මත Cf හි බලපෑම විමර්ශනය කරන ලදී. තවද, විවිධ සංයුතීන් සහිත පූර්වගාමීන් 620 ◦C හි පෙරනිමි උෂ්ණත්වයකදී එකම තාපන උදුනෙහි පෙණ දමන ලදී.
2.3.3. සම්පීඩන යාන්ත්රික ගුණ පරීක්ෂාව
සම්පීඩන නිදර්ශක EDM මගින් 23 mm උස සහ 20 mm විෂ්කම්භයක් සහිත සිලින්ඩරාකාර නිදර්ශකවලට කපා ඇති අතර, ප්රමාණයේ බලපෑම වළක්වා ගැනීම සඳහා සෑම දිශාවකටම අවම වශයෙන් සම්පූර්ණ සිදුරු 10 ක් ඇතුළත් කිරීමට සහතික විය. ISO13314-2011 සහ GB/T31930-2015 ප්රමිතීන් අනුගමනය කරමින් අර්ධ-ස්ථිතික සම්පීඩන පරීක්ෂණ සිදු කරන ලද අතර, උපරිම බර ධාරිතාව 100 KN සහිත AG-XPLUS ඉලෙක්ට්රෝන විශ්වීය ද්රව්ය පරීක්ෂා කිරීමේ යන්ත්රයක් භාවිතා කර ඇත. සෑම කණ්ඩායමක් සඳහාම සාම්පල තුනක් පරීක්ෂා කරන ලද අතර, මෙම පත්රයේ ඇති සම්පීඩ්යතා ආතති-ආතති වක්ර මගින් පරීක්ෂා කරන ලද සාම්පල තුනෙන් ලබාගත් සාමාන්ය ප්රතිඵල නියෝජනය කරයි. කාමර උෂ්ණත්වයේ දී 2 mm/ min (ආරම්භක වික්රියා අනුපාතයට අනුරූප වන 10− 3 s− 1) ක නියත හරස් හිස වේගයක් පවත්වා ගනිමින් විස්ථාපන පාලනය යටතේ සියලුම පරීක්ෂණ සිදු කරන ලදී.
රූපය 4.Cf/AFS පෙණ නැගීමේ ක්රියාවලියේ කාල පරිණාමය වූ සමමුහුර්ත විකිරණ රූප: (a) 380 ◦C හි t0 මොහොතේ පෙණ නොදැමූ පූර්වගාමියා; (ආ)-(ඇ) පූර්වගාමී දියවීමේදී මූලද්රව්ය තඹ සහ II වර්ගයේ න්යෂ්ටිය විසුරුවා හැරීම; (d)-(g) බුබුලු වල විෂමජාතීය න්යෂ්ටිය සහ වර්ධන ක්රියාවලීන්; සහ (h)-(i) බුබුලු ඒකාබද්ධ වීම සහ කැඩී යාම.
3. ප්රතිඵල සහ සාකච්ඡාව
3.1 සමමුහුර්ත විකිරණ යටතේ ස්ථානීය පෙණ නඟින හැසිරීම
3.1.1. Cf/AFS හි ෆෝම් පරිණාමය
රූපය 4Cf/AFS හි පෙණ නැගීමේ ක්රියාවලිය නිරූපණය කරන සමමුහුර්ත විකිරණ රූප මාලාවක් පෙන්වයි. Cf/AFS හි මුල් පින්තූර(රූපය 4 (අ))න්යාසය 380 ◦C හි ඝන තත්වයේ පවතින විට ග්රහණය කර ගන්නා ලද අතර මෙම කාලය t0 ලෙස සකසා ඇත. පූර්වගාමියාගේ අනෙකුත් සංරචක හා සසඳන විට, ප්රධාන වශයෙන් අළු ඇලුමිනියම් බහුල අනුකෘතිය තුළ Cf කළු පැහැයෙන් දිස්වේ. පෙන්වා ඇති පරිදි තන්තු මතුපිට ඇති ඉහළ තඹ අන්තර්ගතය මෙයට ආරෝපණය කළ හැකියරූපය 2(c)-(d), පූර්වගාමියාගේ අනෙකුත් සංරචක හා සසඳන විට විශාලතම සාපේක්ෂ පරමාණුක ස්කන්ධය ඇත. එපමනක් නොව, Cf බහුතරයක් ප්රදර්ශනය කර ඇති පරිදි එකට පොකුරු නොව, විසිරී සහ වෙන්ව පවතින බව නිරීක්ෂණය කෙරේ.රූපය 4(අ). මෙයින් ඇඟවෙන්නේ Cf හි 0.5 wt% එකතු කිරීමත් සමඟ, පැය 3 ක ඇවිස්සීමේ ක්රියාවලියක් මඟින් අපේක්ෂිත විසුරුමේ තත්වය ඵලදායී ලෙස ලබා ගත හැකි බවයි.
t0+194s හි (බලන පරිදිරූපය 4(b)), අළු ඇලුමිනියම් න්යාසයේ (රතු ඊතලයෙන් සලකුණු කර ඇති) 90 μm සිට 180 μm දක්වා විෂ්කම්භයක් සහිත සුදු, ආසන්න වශයෙන් ගෝලාකාර බුබුලු සැලකිය යුතු සංඛ්යාවක් නිරීක්ෂණය කළ හැක. පෙන්වා ඇති පරිදි තත්පර 46 ක් ඇතුළත බුබුලු ගණන අඛණ්ඩව වැඩි වියරූපය 4(ඇ). මීට අමතරව, න්යාසයේ සිදුවන තවත් කැපී පෙනෙන වෙනසක් නම්, Cu දියවීම් ආරම්භයත් සමඟ (රතු තිත් පෙට්ටියෙන් සලකුණු කර ඇති) සමහර කුඩා බුබුලු Cf මතුපිට ඇති වීමට නැඹුරු වීමයි. මෙම සංසිද්ධිය බොහෝ විට තඹ අඩංගු කුඩු සංයුක්තය තුළ සිදුවන II වර්ගයේ න්යෂ්ටියට හේතු විය හැක. Cu එකතු කිරීම මිශ්ර ලෝහවල දියවීමේ උෂ්ණත්වය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරන බව පුළුල් ලෙස පිළිගෙන ඇත. මෙහි ප්රතිඵලය වන්නේ රත් කිරීමේ ක්රියාවලියේදී තඹ කුඩු අඩංගු කුඩු පූර්වගාමියා තුළ තනි කුඩු අංශු වටා දේශීයකරණය වූ ද්රවාංකය, අඩු උෂ්ණත්වවලදී Al-Si-Mg-Cu quaternary eutectic දියවීම සැලකිය යුතු ප්රමාණයක් ජනනය කිරීමයි. චතුරස්ර යුටෙක්ටික් දියවන සංචිතය මිශ්ර ලෝහයේ දුර්වල කලාපයක් වන අතර න්යෂ්ටිකීකරණයට වැඩි ප්රවණතාවක් දක්වයි. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, බුබුලු න්යෂ්ටික වී තන්තු මතුපිට තඹ ආලේපිත ආසන්නයේ වර්ධනය වීමට වැඩි ඉඩක් ඇත. තවද, මේ මොහොතේ න්යාසයේ ඇති අඩු ද්රව කොටස, TiH2 වියෝජනයෙන් වායූන් පහසුවෙන් ඇලුමිනියම් න්යාසය තුළ එකතු වීමට හේතු වේ. II වර්ගයේ න්යෂ්ටිකකරණය මගින් සමුච්චිත වායුව අඩු ද්රව භාගය න්යාසය වෙන් කිරීමට බල කරමින් ද්රව හරහා ඉරිතැලීම් ප්රචාරණය කිරීමෙන් ඵලදායි ලෙස හයිඩ්රජන් ප්රමාණය දැඩි ලෙස අහිමි වීම වළක්වා ගත හැක.
රූපය 4(d)න්යාසය සම්පූර්ණයෙන්ම දියවන විට බුබුලු මුලින් න්යෂ්ටික වී Cf කලාපය මත වර්ධනය වන බව පෙන්වයි, සහ බුබුලු පිහිටීම අතුරුදහන් වන තඹ ආලේපිත ස්ථරයට අනුරූප වේ (රතු තිත් පෙට්ටියෙන් සලකුණු කර ඇත). ද්විතීයික අවධීන් එකතු කිරීම විෂමජාතීය න්යෂ්ටික ස්ථාන සංඛ්යාව වැඩි කරන අතර එමඟින් මිශ්ර ලෝහ දියවීම තුළ නව බුබුලු සෑදීම සඳහා බලශක්ති බාධකය අඩු කරන බව හොඳින් තහවුරු වී ඇත. මේ අතර, න්යෂ්ටික අනුපාතය ඒකක පරිමාවකට සම්පූර්ණ විෂම න්යෂ්ටික ප්රදේශයට සම්බන්ධ වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, බුබුලු මුලින් කාබන් තන්තු පිහිටා ඇති ස්ථානවල න්යෂ්ටික වන අතර කාබන් තන්තු දිග දිගේ ප්රසාරණය වන බව නිරීක්ෂණය කළ හැකිය. දියවන කොටසෙහි තව දුරටත් වැඩි වීමත් සමඟ, නව බුබුලු ගණනාවක් මතුවෙමින් පවතීරූපය 4(e)-4(g). කෙසේ වෙතත්, බුබුලු වල ස්ථානගත ඒකාබද්ධ වීමේ සහ කැඩී යාමේ වේගය මන්දගාමී වන අතර, බුබුලු ඉහළ ස්ථාවරත්වයක් ඇති බව පෙන්නුම් කරයි. t0+426s හි, බුබුලු ගණන සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වේ, සහ
පූර්වගාමී පරිමාව විශාල ප්රසාරණයක් පෙන්නුම් කරයි(රූපය 4(h)). තවද, Ostwald පරිණත වීම හේතුවෙන් කුඩා බුබුලු විශාල ඒවා මගින් අවශෝෂණය කර ගන්නා සමහර බුබුලු ඒකාබද්ධ වීම (රතු ඊතලයෙන් සලකුණු කර ඇත), ලෝහමය පෙන පරිණාමය තුළ නොවැළැක්විය හැකි ක්රියාවලියකි [40]. මෙම පරිණත සංසිද්ධිය නිසා විශාල සහ අක්රමවත් බුබුලු කුඩා සංඛ්යාවක් (රතු ඊතලයෙන් සලකුණු කර ඇත.රූපය 4(i))
රූපය 5.විවිධ අවධීන්හිදී AFS හි පෙණ නැගීමේ ක්රියාවලියේ කාල පරිණාමය වූ රූප: (a) 380 ◦C හි t0 මොහොතේ දිය නොවූ පූර්වගාමියා; (ආ) පූර්වගාමී දියවීමේදී මූලද්රව්ය තඹ සහ II වර්ගයේ න්යෂ්ටිය විසුරුවා හැරීම; (ඇ) බුබුලු වල න්යෂ්ටිකකරණය සහ වර්ධන ක්රියාවලීන්; සහ (d)-(f) බුබුලු ඒකාබද්ධ වීම සහ කැඩීම.
3.1.2 AFS හි ෆෝම් පරිණාමය
AFS හි පෙණ නැගීමේ ක්රියාවලිය නිදර්ශනය කරන සමමුහුර්ත විකිරණ රූප මාලාවක් රූප සටහන 5 මගින් පෙන්නුම් කරයි. Cf/AFS හා සමානව, සමමුහුර්ත විකිරණ අනුක්රමය සඳහා මුල් රූපය AFS 380 ◦C හි ඝන අවධියේ ඇති විට ග්රහණය කර ගන්නා ලදී (බලන්නරූපය 5(අ)) න්යාසය ඝන උෂ්ණත්වයට වඩා රත් වූ විට කුඩා සුදු බුබුලු දිස්වේරූපය 5(b) සහ (c), TiH2 වියෝජනය වීමෙන් සහ Cu පොහොසත් කලාපයේ II වර්ගයේ න්යෂ්ටිය ඇතිවීම. කෙසේ වෙතත්, ජනනය කරන ලද බුබුලු ගණන සහ ඒවායේ බෙදා හැරීමේ ඝනත්වයරූපය 5(c)හා සසඳන විට සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේරූපය 4(ඇ). අඩු ද්රව භාගයක් සහිත ඇලුමිනියම් න්යාසයේ ඉරිතැලීම් අධික ලෙස සෑදීම වළක්වමින් න්යෂ්ටිකකරණයේදී කලින් වායුව මුදා හැරීම සඳහා Cf/AFS වැඩි නාලිකා සපයන බව මෙයින් ඇඟවේ.
Cf/AFS හා සසඳන විට AFS න්යෂ්ටික ස්ථාන අඩු සංඛ්යාවක් සහ අසාමාන්ය බුබුලු වර්ධනයේ වැඩි සම්භාවිතාවක් නිරීක්ෂණය කළ හැක.රූපය 5(d)–(f). AFS බුබුලු වල පරිණාමය අක්රමවත් වන අතර මයික්රොමීටර ප්රමාණයේ බුබුලු සහ අසාමාන්ය ලෙස මිලිමීටර ප්රමාණයේ විශාල බුබුලු (රතු ඊතලයෙන් සලකුණු කර ඇති) යන දෙකෙහිම සහජීවනය හේතුවෙන් ඒවායේ ප්රමාණයන් පුළුල් උච්චාවචනයන් පෙන්නුම් කරයි. එපමනක් නොව, මුල් න්යෂ්ටික ක්රියාවලියේදී මෙම අස්ථාවරත්වය සහ සමජාතීයතාවය AFS සහ Cf/AFS අතර අවසාන සිදුරු ව්යුහයේ සහ යාන්ත්රික ගුණාංගවල සැලකිය යුතු වෙනස්කම් ඇති කළ හැකිය.
3.2 සාර්ව ව්යුහය විශ්ලේෂණය
AFS සහ Cf/AFS අතර මැක්රොස්කොපික් සිදුරු රූප විද්යාවේ සහ සිදුරු විෂ්කම්භයේ වෙනස්කම් විමර්ශනය කිරීම සඳහා, සැන්ඩ්විච් ව්යුහ දෙකක් රසායනාගාර තත්ව යටතේ 620 ◦C පෙණ දමන උෂ්ණත්වයකදී විනාඩි 15ක් සඳහා සකස් කරන ලදී. AFS සහ Cf/AFS හි සාර්ව ව්යුහයන් සහ සෛල ප්රමාණයේ ව්යාප්තිය පෙන්වා ඇතරූපය 6. සැන්ඩ්විච් ව්යුහ දෙකේ සිරස් කොටස් සංසන්දනය කිරීමෙන් Cf/AFS පෙන වල සියුම් සෛල ඇති බවත් සෛල කැඩීම හෝ ඒකාබද්ධ වීම වැනි අඩු දෝෂ ඇති බවත් හෙළි වේ (බලන්නරූපය 6 (ආ)) ඊට පටහැනිව, පෙන්වා ඇති පරිදිරූපය 6(අ), AFS සමහර අසාමාන්ය ලෙස විශාල සිදුරු තිබීමත් සමඟ දුර්වල සිදුරු සමජාතීයතාවයක් පෙන්නුම් කරයි. මේ අතර, AFS සහ Cf/AFS සඳහා සමාන සිදුරු විෂ්කම්භය පිළිවෙලින් 2.9 ± 0.2 mm සහ 1.9 ± 0.1 mm විය, Cf එකතු කිරීම මගින් සිදුරු විෂ්කම්භය තවදුරටත් පිරිපහදු කළ බව යෝජනා කරයි (බලන්න.රූපය 6(c) සහ (d))
සිදුරු ව්යුහයේ පරිණාමය තරඟකාරී යාන්ත්රණ දෙකකින් බලපායි: TiH2 වියෝජනය සහ පෙන ඒකාබද්ධ කිරීම සහ කැඩීම. TiH2 හි වියෝජනය න්යෂ්ටික, සිදුරු සහ ප්රසාරණ අනුපාතය වැඩි කිරීමට දායක වන අතර බුබුලු ඒකාබද්ධ කිරීම සහ කැඩීම සිදුරු ගණන අඩු වන අතර සිදුරු වල විෂ්කම්භය වැඩි කරයි. බුබුලු ඒකාබද්ධ කිරීම සහ කැඩී යාමේ සිදුවීම් අඩු කිරීම වඩා හොඳ සෛලීය ව්යුහයක් ලබා ගැනීමට දායක වේ. එබැවින්, පෙණ නැගීමේ ක්රියාවලියේදී සිදුරු ව්යුහයේ සමජාතීයතාවය පවත්වා ගැනීම සඳහා පෙන වල ඉහළ ස්ථායිතාව අවශ්ය වේ. Cf/AFS සඳහා, Cf එකතු කිරීම ඇලුමිනියම් දියවීම සමඟ තන්තු වල තෙත් බව බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කරයි. උණු පෙණ දැමීමේ ක්රමය මගින් සකස් කරන ලද වාර්තා කරන ලද Cf ශක්තිමත් කරන ලද ඇලුමිනියම් පෙන [44] හා සමානව, Cf එකතු කිරීම සෛල බිත්ති කැඩීම වැළැක්වීම සහ එකතු කිරීම අඩු කිරීම මගින් ඇලුමිනියම් පෙන ස්ථාවර කරයි. මේ අතර, Cf හට සෛල බිත්තියේ දැලක් වැනි ව්යුහයක් නිර්මාණය කළ හැකි අතර, එය වෙන් කිරීමේ බලයක් ජනනය කරන අතර බුබුලු කැඩීම වළක්වයි, එමඟින් සෛල ව්යුහය, පෙන ස්ථායීතාවය සහ සිදුරු ව්යාප්තියේ ඒකාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරයි.
3.3 ක්ෂුද්ර ව්යුහාත්මක ලක්ෂණ
රූපය 7(අ)AFS සමඟ පෙණ දැමීමෙන් පසු සෛල බිත්තියේ ක්ෂුද්ර ව්යුහය පෙන්වයි. AlSi6Cu4Mg4 මිශ්ර ලෝහ පෙණ සඳහා වාර්තා කර ඇති පරිදි, eutectic Al-Si, Mg2Si, Al2Cu, සහ Al5Cu2Mg8Si6 මිශ්ර ලෝහයේ ඇත, එය EDS විශ්ලේෂණයෙන් ලබාගත් සොයාගැනීම් සමඟ එකඟ වේ.රූපය 7(ආ). මෙම භංගුර අවධීන් සිදුරු බිත්තිය දුර්වල කිරීම හෝ විකෘති කිරීමේදී ඉරිතැලීම් ප්රභවයක් ලෙස ක්රියා කිරීම මගින් ඇලුමිනියම් පෙන වල යාන්ත්රික ගුණ අඩු කරයි. එබැවින්, ශක්තිමත් කිරීමේ අදියර එකතු කිරීම හරහා සිදුරු බිත්තියේ යාන්ත්රික ගුණ වැඩි දියුණු කිරීම ශක්ය සහ ඵලදායී උපාය මාර්ගයකි.
Cf/AFS සඳහා, එය නිරීක්ෂණය කළ හැකරූපය 7(ඇ) සහ (d)Cf සෛල බිත්තිය තුළ හෝ සෛල බිත්තියේ කෙළවරේ බෙදා හරින බව, Cf ඇලුමිනියම් දියවීම සමඟ විශිෂ්ට තෙත් බව පෙන්නුම් කරයි. තවද, එය කැපී පෙනේ (බලන්නරූපය 7(d)) තන්තු සහ ඇලුමිනියම් දියවීම අතර අතුරු මුහුණතෙහි Al2Cu අවක්ෂේපිත අවධියේ සුළු ප්රමාණයක් සාදයි. මෙම සංසිද්ධිය තන්තු සහ අනුකෘතිය අතර ශක්තිමත් බැඳීමක් ඇති කර ගැනීමට දායක වේ. මෙම විසරණ ප්රතික්රියාවේ ප්රගතිය බුද්ධිමය වශයෙන් නිරීක්ෂණය කළ හැකරූපය 4(අ)-(ඇ). අවක්ෂේපිත අවධිය සම්පූර්ණයෙන්ම කාබන් තන්තු වටා නොපවතින අතර, මෙම ව්යාප්තියේ තත්වය සහ ප්රමාණය Cf/AFS සඳහා ප්රයෝජනවත් වන බව සලකන්න. Cf ශක්තිමත් කරන ලද ඇලුමිනියම් න්යාස සංයුක්ත ද්රව්ය මත Lv et al අධ්යයනය මත පදනම්ව, අවක්ෂේපිත අවධියේ සුදුසු ප්රමාණයට අන්තර් මුහුණත බන්ධන ශක්තියට බලපෑම් කිරීමට සහ නියාමනය කළ හැකි බව පෙන්නුම් කරන ලදී.
රූපය 6.නියෝජිත සාම්පලයේ සිරස් කොටස් (a) AFS සහ (b) Cf/AFS. සමාන විෂ්කම්භය එදිරිව (a) සහ (b) ට අනුරූප වන ප්රදේශ භාග බිම් කොටස් පිළිවෙලින් (c) සහ (d) වලින් නිරූපණය කෙරේ. (c) සහ (d) හි ඝන අඛණ්ඩ රේඛාව ලඝු-සාමාන්ය ගැලපීම නියෝජනය කරයි. ප්රතිගමනය (R2) නියෝජනය කරන්නේ ගැළපුමේ යහපත්කමයි.
රූපය 7.SEM රූප (a) සහ (b) අනුරූප වන ක්ෂුද්ර ව්යුහයන් පෙන්වයිරූපය 6(අ) AFS සහරූපය 6(ආ) Cf/AFS, පිළිවෙලින්, තවද,රූපය 7(b) සහ (d) හි ප්රාදේශීය විශාලනය පෙන්වයිරූපය 7(අ) සහ (ඇ) පිළිවෙලින්.
3.4 Cf ස්ථායීකරන Al-Si-Mg-Cu පෙන යාන්ත්රණය
ඉහත සඳහන් කළ විශ්ලේෂණය මත පදනම්ව, Cf/AFS සහ AFS සඳහා පෙණ නඟින යාන්ත්රණයේ ක්රමානුකූල නිරූපණයක් සාරාංශ කර ඇත.රූපය 8. Cf/AFS සහ AFS අතර සැලකිය යුතු වෙනස්කම් න්යෂ්ටික අවධිය, බුබුලු වර්ධනය සහ ඒකාබද්ධ කිරීමේ අදියර සහ ක්රමයෙන් ඝණීකරණ අදියර,රූපය 8(අ) සහ (ආ).
රූපය 8.Cf/AFS සහ AFS පෙණ නැගීමේ හැසිරීම් වල ක්රමානුකූල රූප සටහන: (a) Cf/AFS; සහ (ආ) ඒඑෆ්එස්.
AlSi6Cu4Mg4 මිශ්ර ලෝහ පෙණ වල න්යෂ්ටික අවධියේදී, බුබුලු TiH2 අංශු ඇති ස්ථානයේ න්යෂ්ටික වීමට වඩා තඹ අංශු වටා ඇති ද්රව චතුර්ථක යුටෙක්ටික් තුළ න්යෂ්ටික වීමට නැඹුරු වේ. පූර්වගාමියාගේ දුර්වලම කලාපයේ (II වර්ගයේ න්යෂ්ටිකකරණය) මෙම වර්ගයේ න්යෂ්ටිය TiH2 වියෝජනයෙන් මුදා හරින වායූන් සඳහා වැඩි ගැලවීමේ නාලිකා සපයයි, වායූන් සමුච්චය වීම වළක්වා ඇලුමිනියම් දියවීමේදී ඉරිතැලීම් ඇති කරයි. තඹ-ආලේපිත කාබන් තන්තු එකතු කිරීම පැහැදිලිවම H2 මුදා හැරීම සඳහා තවත් නාලිකා නිර්මාණය කරයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම අදියරේදී ඇලුමිනියම් දියවීමට ප්රමාණවත් ද්රව භාගයක් නොමැති බැවින්, එවැනි කුඩා බුබුලු වලට ප්රමාණවත් තරම් H2 ප්රභවයක් තිබීම දුෂ්කර ය. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමත් සමග මෙම කුඩා බුබුලු දියවීම තුළ කැඩී යයි. පූර්වගාමියා සම්පූර්ණයෙන්ම දිය වී ගිය විට, TiH2 හි ප්රචණ්ඩ විජලනීකරණ ප්රතික්රියාවෙන් නිකුත් වන H2 න්යෂ්ටික ලක්ෂ්යය මත පදනම්ව න්යෂ්ටික වී වේගයෙන් වර්ධනය වේ. Cf බුබුලු උත්පාදනය සඳහා විෂමජාතීය න්යෂ්ටික ස්ථාන රාශියක් සපයයි, එමඟින් න්යෂ්ටික අනුපාත විශාල ලෙස වැඩි කරයි. ඊට සමගාමීව, Cf හි පැවැත්ම ප්රාථමික බුබුලු වල ස්පර්ශය සහ ඒකාබද්ධ කිරීම ඵලදායි ලෙස වළක්වන අතර විෂම ලෙස විශාල බුබුලු ඇතිවීම වළක්වයි.
බුබුලු වර්ධනය සහ ඒකාබද්ධ කිරීමේ අදියරේදී, Cf එකතු කිරීම පෙන ස්ථායීතාවය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරයි. හේතුව Cf සහ ඇලුමිනියම් උණු කිරීම හොඳ තෙත් බවකින් යුක්ත වන අතර ජාල ව්යුහයක් සෑදීම සඳහා තන්තු පහසුවෙන් වායු-ද්රව අතුරුමුහුණත් දෙක අතර සිර කර තැබිය හැකිය (පෙන්වා ඇති පරිදිරූපය 7(ඇ)) ද්රව පටලය තුනී වන විට, තන්තු වලට සානු මායිමෙන් චූෂණ වලට ප්රතිරෝධය දැක්වීම සඳහා වෙන් කිරීමේ පීඩනයක් ජනනය කළ හැකි අතර එමඟින් ද්රව පටලය කැඩී යාම වළක්වයි. එබැවින් Cf/AFS හට AFS හා සසඳන විට පෙන පරිණාමය අතරතුර සිදුරු ව්යුහයේ ඒකාකාරිත්වය පවත්වා ගත හැකි ඉහළ ස්ථායීතාවයක් සහිත දිගු පෙණ නැගීමේ කාලයක් අවශ්ය වේ.
මන්දගාමී ඝණීකරණ අවධියේදී, Cf/AFS හි බුබුලු තවදුරටත් වර්ධනය නොවන අතර තන්තු සෛල බිත්තිය තුළ තැන්පත් කර ඇත (රතු තිත් පෙට්ටියෙන් සලකුණු කර ඇත). මෙම තන්තු රඳවා තබා ගැනීම Ostwald කල් පිරීමේ දී පෙනෙන පරිදි කුඩා බුබුලු විශාල ඒවා මගින් අවශෝෂණය වීම වළක්වන අතර ඝණීකරණ ප්රසාරණය හේතුවෙන් සෛල බිත්ති කැඩීම වළක්වයි. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, Cf/AFS AFS හා සසඳන විට වඩාත් සමජාතීය සිදුරු ව්යුහයක් සහ අඩු සිදුරු දෝෂ ප්රදර්ශනය කරයි.
3.5 යාන්ත්රික ගුණ
එකම සිදුරු සහිත (පිළිවෙලින් 83.2% සහ 81.4%) Cf/AFS සහ AFS සඳහා සම්පීඩක ආතති-වික්රියා වක්ර ඉදිරිපත් කර ඇත.රූපය 9(අ). සම්පීඩ්ය ආතති-වික්රියා වක්රය රේඛීය ප්රත්යාස්ථ කලාපය, සානු කලාපය සහ ඝනත්ව කලාපය ඇතුළත්, වෙනස් අදියර තුනක ලක්ෂණයක් පෙන්වයි. AFS සහ Cf/AFS හි සම්පීඩ්යතා අස්වැන්නේ ශක්තිය පිළිවෙලින් 8.44 MPa සහ 11.87 MPa විය. AFS හා සසඳන විට Cf/AFS හි සම්පීඩ්ය අස්වැන්න ශක්තිය 40.6% කින් වැඩි විය. මේ අතර, Cf/AFS හි බලශක්ති අවශෝෂණ ධාරිතාව එම වික්රියාවේදී පෙන්වා ඇති පරිදි AFS වලට වඩා හොඳය.රූපය 9(b). AFS සහ Cf/AFS හි බලශක්ති අවශෝෂණ ධාරිතාව පිළිවෙලින් 3.3 MJ/m3 සහ 6.1 MJ/m3 පමණ වේ. AFS හා සසඳන විට Cf/AFS හි බලශක්ති අවශෝෂණ ධාරිතාව 84.8% කින් වැඩි දියුණු කර ඇත.
රූපය 9.සම්පීඩක ආතති-දුම්රිය වක්ර සහ Cf/AFS සහ AFS හි බලශක්ති අවශෝෂණ ධාරිතාව වක්ර: (අ) සම්පීඩන ආතති-දුම්රිය වක්ර; (ආ) බලශක්ති අවශෝෂණ ධාරිතාව වක්ර.
Cf සංස්ථාගත කිරීම ෆෝම් හරයේ යාන්ත්රික ගුණාංග සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කළේය. හි යාන්ත්රික ගුණාංග බව හොඳින් දන්නා කරුණකිඇලුමිනියම් පෙනසිදුරු ව්යුහය සහ ස්ට්රට් යාන්ත්රික ගුණාංග සමඟ සමීපව සම්බන්ධ වේ. සාර්ව ව්යුහාත්මක විශ්ලේෂණයෙන් පෙන්නුම් කළේ Cf එකතු කිරීම සිදුරු ප්රමාණය පිරිපහදු කිරීම, සිදුරු ව්යාප්තිය වැඩිදියුණු කිරීම සහ සිදුරු දෝෂ අඩු කිරීමයි. Sasikumar et al ගේ සොයාගැනීම් වලට සමානයි. සහ Yangetal. කුඩා සිදුරු විෂ්කම්භය සහ පටු සිදුරු බෙදා හැරීම සම්පීඩ්යතා ශක්තිය සහ බලශක්ති අවශෝෂණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වඩාත් ප්රයෝජනවත් වේ. එපමනක් නොව, පෙන වල යාන්ත්රික ගුණාංග මත ක්ෂුද්ර ව්යුහයේ බලපෑම ප්රධාන වශයෙන් පෙන වල සිදුරු බිත්තිවල තැන්පත් කර ඇති Cf නිසාය. ඇලුමිනියම් න්යාසයේ ඇති කාබන් තන්තු වල තඹ ආලේපිත විසරණය සහ ද්රාවණය මගින් තන්තු සහ ඇලුමිනියම් න්යාසය අතර ස්ථීර අන්තර් සම්බන්ධකයක් ලබා ගත හැකි අතර එය බර මාරු කිරීමට දායක වේ. සිදුරු බිත්තියේ සවි කර ඇති ඉහළ මාපාංක කාබන් තන්තු සම්පීඩන භාරය යටතේ සිදුරු බිත්තියේ විරූපණය සීමා කළ හැකි අතර බර දරණ ධාරිතාව වැඩි දියුණු කරයි. මෙම සියලු සාධක AFS හා සසඳන විට ඉහළ අස්වැන්නක් ශක්තියක් සහ බලශක්ති අවශෝෂණ ධාරිතාවක් ලබා ගැනීමට Cf/AFS සඳහා අනුග්රහය දක්වයි.
4. නිගමන
Cf/AFS සහ AFS මෙම කාර්යයේ ඇසුරුම් රෝලිං පවුඩර් ලෝහ විද්යාත්මක ක්රමය මගින් සකස් කරන ලදී. Cf/AFS සහ AFS වල පෙණ දමන හැසිරීම සමමුහුර්ත විකිරණ හරහා ගතිකව නිරීක්ෂණය කරන ලදී.
බුබුල න්යෂ්ටිය හා වර්ධනය කෙරෙහි Cf හි බලපෑම විමර්ශනය කරන්න. මීට අමතරව, ඇලුමිනියම් පෙන වල සිදුරු රූප විද්යාව, සිදුරු ව්යාප්තිය සහ සම්පීඩන ගුණාංග පිළිබඳව Cf හොඳින් විශ්ලේෂණය කරන ලදී. ප්රධාන නිගමන පහත පරිදි වේ:
(1) ස්ථානීය නිරීක්ෂණවල සමමුහුර්ත විකිරණ මගින් Cf/AFS සහ AFS පෙණ නැගීම යන ක්රියාවලීන් දෙකෙහිම වෙනස් අවධීන් තුනක් ප්රදර්ශනය කරන බව හෙළි වේ: බුබුලු න්යෂ්ටිය, බුබුලු වර්ධනය සහ ඒකාබද්ධ කිරීම සහ ඝන වීම.
AFS හා සසඳන විට, Cf/AFS හි පෙණ නැගීමේ ක්රියාවලිය ඉහළ ස්ථායීතාවයක් සහ බුබුල ඒකාකාරී බව පෙන්නුම් කරයි. AFS සිදුරු පරිණාම ක්රියාවලියේදී අසාමාන්ය ලෙස විශාල හා රළු සිදුරු සෑදීමට වැඩි නැඹුරුවක් දක්වයි. මීට අමතරව, අසමානතාවය Cf හි විෂමජාතීය න්යෂ්ටික බලපෑමට ආරෝපණය කර ඇති අතර, එය බුබුලු බිත්ති කැඩීම වළක්වන අතර න්යෂ්ටික අනුපාතය වැඩි කරන අතරම ඒකාබද්ධතාවය අඩු කරයි.
(2) 0.5 wt.% Cf එකතු කිරීම සමාන සිදුරු විෂ්කම්භය 2.9 ± 0.2 mm සිට 1.9 ± 0.1 mm දක්වා පිරිපහදු කරයි, රළු සිදුරු දෝෂ සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි. ඊට සමගාමීව, ක්ෂුද්ර ව්යුහය මගින් Cf හි හොඳ තෙත් බව හෙළි කරයි, එය සිදුරු බිත්තිය සහ වායු-ඝන අතුරු මුහුණත දිගේ බෙදා හරින අතර එමඟින් පෙන ස්ථායීතාවය වැඩි කරයි.
(3) AFS හා සසඳන විට, Cf/AFS හි සම්පීඩ්ය අස්වැන්න ශක්තිය සහ බලශක්ති අවශෝෂණ ධාරිතාව පිළිවෙලින් 40.6% සහ 84.8% කින් පමණ වැඩි විය. මෙම අධ්යයනයේ සොයාගැනීම් මඟින් මෝටර් රථ සහ අභ්යවකාශ කර්මාන්ත ක්ෂේත්රයේ ඉංජිනේරු යෙදුම් සඳහා විභවයක් ඇති ලෝහමය බන්ධන අතුරුමුහුණත් සහිත ඇලුමිනියම් ෆෝම් සැන්ඩ්විච් පැනල් ශක්තිමත් කිරීම සඳහා අදහස් ලබා දිය හැකිය.
ද්රව්ය පර්යේෂණ සහ තාක්ෂණ සඟරාවේ ලිපිය