Share
تحضير مركب من (النحاس - الكرافيت) ودراسة خواصه الكهربائية والميكانيكية والحرارية == (Copper - Graphite) composite preparation and studying it's electrical, mechanical and thermal properties.
Author name:
مهدي محمود مطر
Supervisor name:
فاضل عطية جياد | ابراهيم رمضان عاكول
General topic:
Physics
Specific topic:
Solid State and Materials Physics
Degree:
Doctorate
University:
Mustansiriyah University - College Of Science
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
26T1943 - p.pdf
Abstract:
في هذا العمل, تم تحضير مادة متراكبه من النحاس والكرافيت باستخدام طريقة مسحوق المعادن (powder metallurgy method) وتم دراسة خواصها الفيزياويه والميكانيكيه والكهربائيه والحراريه.نسب مختلفه من الكرافيت كانت (40%,30%,20%,10%,5%) تم اضافتها الى مسحوق النحاس,كل النسب خلطت بعنايه مع (2%) من وزن المركب مع بولي فينول الكحول (polyvinyl Alcohol) كرابط.النماذج شكلت على شكل عينات دائريه ,ثم كبست تحت ضغط (55) ميكا باسكال ومن ثم عولجت حراريا بعد وضعها في انابيب من الكوارتز مفرغه حيث وضعت في فرن بدرجة حراره (900) درجة مؤية لمدة (4) ساعات حيث كان معدل درجة التسخين والتبريد هي (4.5) درجة مؤية لكل دقيقة .الكثافة الحجمية(Bulk density ) ) والفجوات الضاهرية(Apparent porosity) ومقاومة البلي(Wear rate ) ومعامل الاحتكاك(Friction coefficient ) والممانعه الكهربائيه(electrical resistivity) والتوصيليه الحراريه(thermal conductivity) درست.حيث كانت الكثافة الحجمية (3.24 - 6.1)غرام لكل سنتميتر مكعب لكل النسب من الكرافيت والفجوات الضاهرية (13.816 - 8.768) غرام لكل سنتميتر مكعب وكذلك معدل البلي لمختلف الاحمال (5,10,15) نيوتن كان يقل مع زيادة محتوى الكرافيت في المركب حيث كان معدل البلي (2.91x10 - 7 - 0.9x10 - 7) غرام لكل سنتميتر عند مسافه (6) سنتميتر لكل نسب الكرافيت وكذلك معامل الاحتكاك (0.562 - 0.590) ,الممانعة الكهربائية كانت (108x10 - 3 - 80x10 - 3) اوم لكل متر والتوصيليه الحرارية كانت (116.41 - 131) وات لكل كلفن متر لكل نسب الكرافيت.العينه (10%)كرافيت اختيرت افضل نموذج حيث كانت الفجوات الضاهرية لها (10.024) غرام لكل سنتميتر مكعب والكثافة الحجمية (5.13) غرام لكل سنتميتر مكعب ومعامل الاحتكاك (0.580) ومعدل البلي(2.58x10 - 7) ) غرام لكل سنتميتر عند حمل (15)نيوتن وممانعة كهربائية (80.2x10 - 3) اوم لكل متر وتوصيلية حرارية (128.37) وات لكل كلفن متر .مواد مختلفة مثل سليكون الكاربيد(SiC) واوكسيد اليثانيوم(( La2O3 ومسحوق الكالين(Kaolin) استخدمت كمواد تطعيم بنسب مختلفة اضيفت الى العينة (10%) كرافيت ودرس تاثيرها على خواص المركب حيث كان معدل البلي قد تحسن حيث اصبح (0.65x10 - 7) غرام لكل سنتميتر لعينة سليكون الكاربيد(SiC) (2.5%) وكذلك الصلادة ازدادت, (1%) من واوكسيد اليثانيوم(( La2O3 قللت معدل البلي الى (1.72x10 - 7) غرام لكل سنتميتروكذلك الصلادة ازدادت ,اضافة نسب مختلفة من الكالين الى المركب وخصوصا النسبة (5%) قد حسنت معدل البلي حيث وصل الى (2x10 - 7) غرام لكل سنتميتر مع زيادة للصلادة ايضا.معدل البلي ومعامل الاحتكاك درست باستخدام تقنية (pin - on - disk) حيث استخدمت ثلاثة احمال هي (5,10,15) نيوتن وعلى ثلاث مسافات هي (4,6,10) سنتمتر, بصورة عامه النتائج اظهرت ان معدل البلي يزداد مع زيادة الاحمال والمسافات | In the present work, copper - graphite composite is prepared by powder metallurgy method P/M, and studying their physical, mechanical, electrical and thermal properties.Different percentages of graphite (40 wt%, 30 wt%, 20 wt%, 10 wt% and 5 wt%) have been added to copper powder. Each percentage mixed carefully with (2) wt% of polyvinyl Alcohol (PVA) as a binder.Many samples as a disc have been compacted at (55) MPa, and then sintered in evacuated quartz tube at (900)oC for (4) hours where the heating and cooling was (4.5)oC per min. Bulk density, apparent porosity, wear resistance, friction coefficient, electrical resistivity and thermal conductivity of the composite have been study. Where the bulk density (3.24 - 6.1)gm/cm3 for all the percentage of graphite, and the apparent porosity was (13.816 - 8.768) gm/cm3 and wear rate at difference load (5,10 and 15)decreased with increasing graphite content, where the rate (2.91x10 - 7 - 0.9x10 - 7)gm/cm at distance (6)cm for all the percentage of graphite and friction coefficient was (0.562 - 0.590), electrical resistivity was (108x10 - 3 - 80x10 - 3)ohm. m, and thermal conductivity (116.41 - 131) w/k.m for all percentage of graphite.10 wt% graphite composite has chosen a best of samples where the apparent porosity was (10.024) gm/cm3 and bulk density (5.13) gm/cm3 and friction coefficient (0.586) and wear rate (2.58x10 - 7) gm/cm at (15)N as a load, and resistivity (80.2x10 - 3) ohm .m and thermal conductivity (128.37) w/k.m.Different materials such as SiC, La2O3 and Kaolin have been used as doping materials in different percentages to best sample prepared (10 wt% graphite) and studying their effect on the properties of this composite. The wear rate has been enhanced where it becomes (0.65x10 - 7) gm/cm for (2.5 wt% SiC) and the hardness has been increased. (1 wt% La2O3 ) has also decreased the wear rate to (1.72x10 - 7) gm/cm with increasing the hardness of the samples. Adding different percentage of kaolin to the composite specially (5 wt %) has enhanced also the wear rate where reach to (2x10 - 7) gm/cm and hardness increasing too. Wear rate and friction coefficient studying under dry sliding condition using pin - on - disk technique. Three loads (5, 10 and 15) N, where used at different distance effect (4, 6 and 10) cm from the center of disk. In general the results showed that the wear rate is increased with increasing the applied load and increased the distance
