ساخت فوم سلول باز مسی و بررسی ریزساختار آن
الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوینمهسا شاهسون 1 , سید محمد حسین میرباقری 2
1 - کارشناس ارشد مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2 - دانشیار گروه مهندسی متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
الکلمات المفتاحية: اسفنج سلول باز پلیمری )پلی اورتان(, رسوب دهی الکتریکی, رسوبدهی الکترولس, فوم سلول باز مسی, سطح ویژه,
ملخص المقالة :
هدف از پژوهش حاضر، ارائه روش ساخت فوم سلول باز مسی با سطح ویژه بالا به روش شیمی تر است. از میان روشهای مختلف تولید فوم سلول باز فلزی، روش رسوبدهی الکتریکی به دلیل تمیز و ارزان بودن نسبت به روشهای دیگر انتخاب شد. در این روش از اسفنج سلول باز پلیمری )پلی اورتان( به عنوان پیش‌ماده استفاده شد. سپس با انتخاب محلولهای شیمیایی مناسب طبق یک دانش فنی مشخص، ابتدا سطح فوم پلیمری فعال شده و سپس به کمک روش رسوبدهی الکترولس، سطوح فعال شده پلیمر با یک لایه بسیار نازک از فلز مس پوشش گرفت. در مرحله نهایی با به‌کارگیری فرآیند رسوبدهی الکتریکی، لایه نازک مسی حاصل از فرآیند الکترولس به ضخامتی که دارای حداقل استحکام لازمه است، افزایش داده شد. نتایج نشان میدهد که در روش رسوبدهی الکتریکی میتوان ضخامت 3-5 میکرونی مرحله الکترولس را به مقادیر 100-150 میکرون افزایش داد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان میدهد، ریزساختار پوشش حاصله به صورت گلوبولار است. همچنین با کنترل ضخامت رسوب مس در مرحله الکترولیز میتوان سطح ویژه فوم را افزایش داد. نتایج نشان میدهد که زمان بهینه فرآیند الکترولس بین 5 تا 7 دقیقه و زمان الکترولیز یک ساعت است و فوم سلول باز مسی به دست آمده سبک بوده و سطح ویژه بالایی برای تبادل حرارت دارد.
1- M.F. Ashby, A.G. Evans, N.A. Fleck, L.J. Gibson, J.W. Hutchinson and H.N.G. Wadley, “Metal Foams: A Design Guide”, Butterworth-Heinemann,2000.
2- L.J. Gibson, M.F. Ashby, “Cellular Solids: Structure and Properties”, Butterworth-Heinemann, 2ndedition, Cambridge University Press,1999.
3- W. Gui-xiang, L. Ning, H. Hui-li, Y. Yuan-chun, “Metal foams as Compact High performance heat exchangers”, Mechanics of Materials 35, 1161-1176, 2003.
4- P. Quadbeck, K. Kummel, R. Hauser, G. Standke, J. Adler, G. Stephani, “Open Cell Metal Foams”, Application Oriented Structure and Material Selection.
5- T. Qing-hua, G. Xue-yi, “Electroless Copper Plating on Microcellular Polyurethane Foam”,Trans. Nonferrous Met. Soc. China 20, 283-287, 2010.
6- M. Schlesinger, M. Paunovic, “Modern Electroplating”, John Wiley & Sons, 5th edition, 2010.
7- W. Gui-xiang, L. Ning, H. Hui-li, Y. Yuan-chun, “Process of Direct Copper Plating on ABS Plastics”, Applied Surface Science, Vol. 253, pp.480-484, 2006.
8- ASM Specialty Handbook: Copper and Copper Alloys J.R. Davis, editor, 2001.
9- K.L. Mittal, A.G. Evans, “Metalized Plastics 2: Fundamental and Applied Aspects”, Springer, Canada, 1991.
10- M. Paunovic, M. Schlesinger; “Fundamentals of Electrochemical Deposition”, Wiley, New York, 1998.
11- D.A. Radovsky, B.J. Ronkese, et al., “Method of Electroplating on a Dielectric Base”, US-patent: 3,099,608 7 (1963).
12 - مهسا شاهسون "بررسی اثر پارامترهای موثر بر تولید فوم سلول باز مسی از محلول آبی بر ساختار متالورژیکی" پایان نامه کارشناسی، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه امیرکبیر تهران، 23 شهریور 95.
13- سید محمد حسین میرباقری، حسین سلطانی و حامد والی،"تعیین سیکل عملیات حرارتی پیرسازی فوم کامپوزیتی پایه آلومینیم A356+4%wt.Cu و مقایسه خواص مکانیکی آن با فوم A356، مجله مواد نوین، دوره:6، شماره:21، پاییز1396، صفحه 37-52.
