Naslov
Priprava nanokompozita iz ugljikovih nanocijevi i Al-legure visokotlačnim lijevanjem
(Preparation of nanocomposites from carbon nanotubes and Al-alloy by high pressure die casting)

Autori
Špada, Vedrana

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Tehnički fakultet

Mjesto
Rijeka

Datum
13.12

Godina
2019

Stranica
182

Mentor
Iljkić, Dario ; Brnardić, Ivan

Ključne riječi
Nanokompozit s metalnom matricom ; Aluminijeva legura ; Ugljikove nanocijevi (CNT) ; Višestijene ugljikove nanocijevi (MWCNT) ; Visokotlačni lijev (HPDC)
(Metal Matrix Nanocomposite ; Aluminium Alloy, Carbon Nanotubes (CNT), Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT), High Pressure Die Casting (HPDC))

Sažetak
Radi sve strožih ekoloških zahtjeva s kojima se suočava automobilska industrija potrebno je suvremena istraživanja usmjeriti prema, osim inovacijama u izradi motora, poboljšavanju goriva te sagorijevanju, razvoju novih konstrukcijskih materijala manje mase s ciljanim mehaničkim svojstvima za primjenu u automobilu. Za svrhu izrade „lakših“ autodijelova sve se više koriste kompozitni i nanokompozitni materijali. Ukoliko se pripravom kompozita i nanokompozita dobiju materijali boljih mehaničkih svojstava, automobilski dio može se proizvesti tanji, što u konačnici dovodi do smanjenja mase automobila te potrošnje goriva, kao i emisije ugljikovog (IV) oksida (CO2) u atmosferu. U literaturi su zastupljena istraživanja priprave nanokompozitnih materijala s polimernom matricom za primjenu u automobilskoj industriji, dok za nanokompozite s metalnom matricom ima relativno malen broj istraživanja, a za postupak visokotlačnog lijevanja (engl. High Pressure Die Casting, HPDC) gotovo uopće nema podataka. U ovom radu pripravljeni su nanokompozitni materijali na bazi aluminijeve legure AlSi9Cu3(Fe) i višestijenih ugljikovih nanocijevi (engl. Multi-Walled Carbon Nanotubes, MWCNT) kao ojačala postupkom visokotlačnog lijevanja. 0, 05, 0, 1 i 0, 2 mas.% ojačala dodavano je u taljevinu na dvije različite pozicije unutar jedinice za visokotlačno lijevanje, u komoru prije klipa i na početak alata te se u jednom eksperimentu matrica mijenjala dodavanjem legirajućeg elementa magnezija uz dodavanje ojačala miješanjem u taljevini. Ispitan je kemijski sastav matrice optičkim emisijskim spektrometrom, istražena je distribucija i toplinska stabilnost ojačala u matrici kao i njihov utjecaj na mikrostrukturu svjetlosnom mikroskopijom i elektronskom mikroskopijom s energetskom disperzijom, provedena su mehanička ispitivanja na univerzalnoj statičkoj kidalici i određena je tvrdoća prema Vickersu. U svim nanokompozitima materijalima nije došlo do toplinske degradacije ojačala, a najbolja homogenost je postignuta kod uzoraka s 0, 05% ojačala uz magnezij. Novi materijali dobiveni dodavanjem ojačala u komoru su pokazali bolja mehanička svojstva (povećanje vlačne čvrstoće za 16, 5 % i istezljivosti za 49, 7 %) u odnosu na čistu leguru.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Metalurgija

POVEZANOST RADA