روایتی ایلومینیم فوم سینڈوچ پینل کے مقابلے میں تانبے سے جمع کاربن فائبر ایلومینیم فوم سینڈوچ پینل کی کارکردگی کی خصوصیات

ایلومینیم فوم سینڈوچ(AFS) پینلز میں ساختی اور فعال خصوصیات کا مجموعہ ہوتا ہے جیسے کہ کم کثافت، اعلی مخصوص طاقت، سازگار توانائی جذب، نم کرنے کی صلاحیت، اور برقی مقناطیسی شیلڈنگ۔ یہ بہترین خصوصیات AFS کو ایرو اسپیس، نقل و حمل اور سمندری شعبوں میں بڑی صلاحیت فراہم کرتی ہیں۔ بمشکل دھاتی جھاگوں کے مقابلے میں، AFS کی بیرونی دھاتی پلیٹیں جھاگ کو مؤثر طریقے سے سیل کر سکتی ہیں اور اس کی جامع میکانکی خصوصیات کو بہتر بنا سکتی ہیں، جیسے ٹینسائل اور موڑنے کی طاقت۔ عام طور پر، AFS کو چپکنے والی بانڈنگ کے طریقہ کار کے ذریعے بنایا گیا تھا، جس میں epoxy رال چپکنے والی کا استعمال کرتے ہوئے ٹھوس دھاتی پینلز سے ایلومینیم فوم کو جوڑنا شامل ہے۔

اگرچہ چپکنے والی بانڈنگ کا طریقہ مؤثر طریقے سے ساختی ڈیمپنگ کو بڑھاتا ہے، لیکن اس کے ساتھ ری سائیکلنگ میں چیلنجز اور اعلی درجہ حرارت یا سنکنرن حالات میں ڈیلامینیشن کی ناکامی کے لیے حساسیت بھی شامل ہے۔ ان حدود کو دور کرنے کے لیے، وسیع تحقیقی کوششیں پینل اور بنیادی پرت کے درمیان میٹالرجیکل بانڈنگ کو حاصل کرنے کے لیے وقف کی گئی ہیں۔

فی الحال، میٹالرجیکل بانڈنگ کو حاصل کرنے کے مقصد سے AFS کی تیاری کے اہم طریقوں کو عام طور پر تین زمروں میں تقسیم کیا جاتا ہے: ویلڈنگ، پگھلنے والی فومنگ، اور پیکنگ رولنگ پاؤڈر میٹالرجی طریقہ۔ ان طریقوں میں، پیکنگ رولنگ پاؤڈر میٹالرجی طریقہ کو تاکنا کی ساخت کو کنٹرول کرنے اور کم درجہ حرارت کی فومنگ حاصل کرنے کے لیے اعلیٰ سمجھا جاتا ہے۔ ہمارے پچھلے کام نے اس ٹیکنالوجی کو بڑے سائز کے AFS کو صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے بہتر توسیعی خصوصیات اور سیلولر ڈھانچے کے ساتھ تیار کرنے کے لیے استعمال کیا۔

تاہم، فوم کور کی نسبتاً کم دبانے والی مکینیکل خصوصیات کی وجہ سے، AFS کی مکینیکل طاقت میں بہتری محدود ہے، اس لیے فوم کور کی طاقت میں مزید بہتری AFS کے لیے بہت ضروری ہے۔

آج تک، عام طریقوں کی compressive میکانی خصوصیات کو بہتر بنانے کی اطلاع دی گئی ہےایلومینیم جھاگمندرجہ ذیل ہیں: سطح کا علاج، گرمی کا علاج، اور ذرات، ریشوں، مرکب عناصر، وغیرہ کو شامل کرکے کمک۔ ان میں، کم کثافت کے ساتھ چھوٹے کاربن ریشوں، اعلی لچکدار ماڈیولس، اور بڑے پہلو کے تناسب نے امید افزا مواد کے طور پر وسیع توجہ مبذول کی ہے۔ مزید برآں، کاربن ریشوں کی سطح کی میٹالائزیشن، الیکٹروپلٹنگ یا کیمیکل چڑھانا جیسے کاپر چڑھانا یا نکل چڑھانا، ایلومینیم پگھلنے میں کاربن ریشوں کی گیلے پن کو مزید بہتر بناتی ہے اور کاربن ریشوں اور ایلومینیم کے پگھلنے کے درمیان نقصان دہ انٹرفیشل رد عمل سے بچتی ہے۔ مختصر کاربن فائبر اب بڑے پیمانے پر ایلومینیم میٹرکس کمپوزٹ کو تقویت دینے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

بھاو سنگھیتل۔ کاپر لیپت کاربن ریشوں نے اسٹر کاسٹنگ کے طریقہ کار سے ایلومینیم میٹرکس کمپوزٹ کو تقویت دی۔ میوٹل من گھڑت ایلومینیم میٹرکس کمپوزٹ کو نکل لیپت کاربن ریشوں سے دو رول کاسٹنگ طریقہ استعمال کرتے ہوئے تقویت ملی۔ نتائج نے کاربن ریشوں کے اضافے کے ساتھ مرکبات کی تناؤ کی طاقت میں نمایاں اضافہ کا مظاہرہ کیا۔ تاہم، اس پر محدود تحقیق کی گئی ہے۔ایلومینیم جھاگ کو تقویت ملیکاپر لیپت کاربن ریشوں کے ساتھ۔ Caoetal سب سے پہلے تانبے سے لیپت کاربن ریشوں نے پگھلنے والے فومنگ کے طریقہ کار کے ذریعے ایلومینیم فوم کو تقویت دی۔ نتائج سے ظاہر ہوتا ہے کہ 0.35 vol% Cf ایلومینیم فوم کو مائع فلم کے پھٹنے سے روک کر مستحکم کر سکتا ہے، اور فوم میں شامل ریشوں کی مقدار زیادہ مستحکم ہوتی ہے۔ میوٹل نے ظاہر کیا کہ پگھلنے والے فومنگ کے طریقہ کار سے تیار کردہ ایلومینیم فوم کی ڈیمپنگ خصوصیات Cf کے اضافے کے ساتھ نمایاں طور پر بہتر ہوئی ہیں۔

اس کے مطابق، یہ نتیجہ اخذ کیا جا سکتا ہے کہ Cf کا اضافہ بیک وقت فومنگ کے استحکام اور مکینیکل خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے ایک مؤثر حکمت عملی ہو سکتا ہے۔ایلومینیم جھاگ. مزید برآں، پاؤڈر میٹالرجی کے طریقہ کار کے ذریعے تیار کردہ تانبے سے چڑھائے ہوئے کاربن ریشوں کو تقویت یافتہ ایلومینیم فوم سینڈوچ پینلز کے بارے میں کوئی رپورٹ نہیں ملی ہے، جو محققین کو اس شعبے میں مزید گہرائی سے مطالعہ کرنے کی ترغیب دیتی ہے۔

کے نیوکلیشن میکانزم اور استحکام پر متعدد مطالعات کیے گئے ہیں۔ایلومینیم جھاگمضبوطی کے مراحل کے اضافے کے ساتھ۔ تاکنا نمبر اور تاکنا مورفولوجی میں فرق،

جیسا کہ سائز، تقسیم، اور شکل، عام طور پر نیوکلیشن میکانزم اور استحکام سے منسوب ہوتے ہیں۔ پاؤڈر میٹالرجی سسٹم میں متضاد نیوکلیشن اثرات اور آکسائڈ نیٹ ورک اسٹیبلائزیشن میکانزم کی مکمل چھان بین کی گئی ہے۔ اس مقالے میں استعمال ہونے والے Al–Si–Mg–Cu پر مشتمل کواٹرنری الائے پاؤڈرز نے غیر معمولی توسیع کی شرح اور کم فومنگ درجہ حرارت کی نمائش کی ہے، جس کا ٹھوس درجہ حرارت 507 ◦C اور مائع درجہ حرارت 596 ◦C ہے۔ اس کے باوجود، اس مخصوص مرکب مرکب پر مشتمل پاؤڈر کمپیکٹس کے نیوکلیشن میکانزم، استحکام، اور کمپریسیو مکینیکل خصوصیات کے بارے میں تحقیق کا فقدان ہے، خاص طور پر جب Cf کو شامل کیا جائے۔ پچھلے کاموں میں، نیوکلیشن اور اسٹیبلائزیشن میکانزم کی تحقیقات بنیادی طور پر نان ان سیٹو طریقوں کے ذریعے کی گئی تھیں، جس میں نمونوں کا ٹوموگرافک تجزیہ شامل تھا جو فومنگ کی رکاوٹ کے بعد تیزی سے ٹھنڈے ہوئے تھے۔ بدقسمتی سے، سب مائکرون ببل نیوکلیشن بنیادی طور پر پیشگی حرارت کے دوران ہوتا ہے اور 100 ms سے 1 s تک کے وقفوں کے اندر تیزی سے پھیلتا ہے، جو اکثر حقیقی وقت کے مشاہدے کے لیے چیلنج پیش کرتا ہے۔ جدید سنکروٹران ریڈی ایشن ایکس رے امیجنگ تکنیک میں اعلی توانائی اور اسپیٹیوٹیمپورل ریزولوشن موجود ہے، جو بلند درجہ حرارت پر ایلومینیم فوموں کے نیوکلیشن اور نمو کے عمل کو حقیقی وقت میں مشاہدہ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ فی الحال، صرف محدود محققین نے سنکروٹرون ریڈی ایشن کے ذریعہ Al-Si-Mg الائے پاؤڈر کے فومنگ کینیٹکس کو تلاش کیا ہے۔ مثال کے طور پر، García-Morenoetal. مائع ایلومینیم فوم میں اہم متحرک مظاہر کی اطلاع دی گئی، بشمول نیوکلیشن اور نمو، بلبلے کی دوبارہ ترتیب، مائع کی واپسی، جمع ہونا، اور فلم کا ٹوٹنا۔ کام وغیرہ۔ synchrotron تابکاری کے ذریعہ AlSi8Mg4 ایلومینیم فوم کے نیوکلیشن اور نمو کے عمل کا مطالعہ کیا۔ ان کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ دھاتی پاؤڈر کی سطح پر جذب بیٹس کے گلنے سے پیدا ہونے والا ہائیڈروجن ایک اور اہم نیوکلیشن میکانزم کی نمائندگی کرتا ہے۔ پھر بھی، پیشگی اجزاء کے درمیان تعامل پیچیدہ ہے، اور فومنگ کی حرکیات ان کی ساخت سے متاثر ہو سکتی ہیں۔ اضافی Cf کے ساتھ Al–Si–Cu–Mg پاؤڈر سسٹم اور Al–Si–Cu–Mg پاؤڈر سسٹم دونوں کے لیے، خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے فوم کی مزید ساختی ترقی کے لیے دھاتی جھاگ کی ابتدا اور نشوونما کو سمجھنا اور اس کی کھوج بہت ضروری ہے۔ ایپلی کیشنز کے لیے

اس کام میں، Cf/AFS اور AFS مع میٹالرجیکل انٹرفیشل بانڈنگ پیکنگ رولنگ پاؤڈر میٹالرجی طریقہ سے تیار کیے گئے تھے۔ Cf/AFS اور AFS کے بلبلوں کے ارتقاء کو ببل نیوکلیشن، نمو اور انضمام اور استحکام پر Cf کے طریقہ کار کو ظاہر کرنے کے لیے synchrotron radiation کے ذریعے دیکھا گیا۔ اس کے علاوہ، Cf/AFS اور AFS کو ایک چیمبر فرنس میں 15 منٹ کے لیے 620 ◦C پر فوم کیا گیا۔ اس کے بعد، تاکنا سائز کی تقسیم، تاکنا مائیکرو سٹرکچر، اور جھاگ والے نمونوں کی کمپریسیو مکینیکل خصوصیات کی خصوصیات اور جانچ کی گئی۔ مذکورہ بالا مطالعات کی بنیاد پر، Cf/AFS اور AFS کی ساخت اور کمپریسیو طاقت کا منظم انداز میں جائزہ لیا گیا۔

2. مواد اور طریقے

2.1 خام مال

AFS اور Cf/AFS کی تیاری کے لیے چھ خام مال استعمال کیے گئے: ال پاؤڈر (اوسط سائز: 45 μm، طہارت>99.70%)، Si پاؤڈر (اوسط سائز: 38 μm، طہارت>99.50%)، Cu پاؤڈر (اوسط سائز: 38 μm، طہارت >99.90%)، Mg پاؤڈر (اوسط سائز: 75 μm، طہارت >99.70%)، TiH2 پاؤڈر (اوسط سائز: 45 μm، طہارت >99.70%)، اور کاپر لیپت کاربن فائبر (اوسط سائز: 1～2 ملی میٹر، تانبے کی کوٹیڈ کی موٹائی: 1.4 μm)۔

2.2 Cf/AFS کی من گھڑت

پیکنگ رولنگ پاؤڈر دھات کاری کے طریقہ کار کی اسکیمیٹک میں وضاحت کی گئی ہے۔تصویر 1. اختلاط کے مرحلے کے دوران، کواٹرنری الائے AlSi6Mg4Cu4 پاؤڈر تیار کیا گیا تھا، جس میں Al، Si، Cu، اور Mg کے پاؤڈر بالترتیب 86 wt%، 6 wt%، 4 wt%، اور 4 wt% کے تناسب سے تھے۔ 1 wt% آکسائڈائزڈ TiH2 پاؤڈر (470 ◦C پر 1.5 گھنٹے کے لیے ہوا میں گرمی کا علاج) ایک اڑانے والے ایجنٹ کے طور پر شامل کیا گیا تھا جو پگھلنے والے درجہ حرارت پر H2 کو تیزی سے خارج کرتا ہے اور پگھلتا ہے۔ مزید برآں، 0.5 wt% کاربن ریشوں کو تقویت دینے والے مراحل کے طور پر شامل کیا گیا تھا۔ خاص طور پر، گیلے پن کو بڑھانے اور فومنگ کے دوران فائبر-ایلومینیم پگھلنے والے انٹرفیس پر Al4C3 جیسے نقصان دہ رد عمل کو روکنے کے لیے، کاربن ریشوں کو الیکٹروپلاٹنگ کے ذریعے تانبے سے لیپت کیا گیا تھا۔ الیکٹروپلاٹنگ کے عمل کو Refs میں بیان کیا گیا تھا۔تصویر 2الیکٹرو لیس پلاٹنگ کے عمل سے حاصل ہونے والے تانبے سے لیپت کاربن ریشوں کو دکھاتا ہے۔ کوٹنگ میں فائبر کی سطح کی یکساں اور مسلسل کوریج ہوتی ہے۔(تصویر 2(a)-(b)). اس کے بعد، اس مطالعہ میں استعمال کی گئی مختلف مرکب مرکبات کو 3 گھنٹے کے لیے تین جہتی مکسر میں Cf کے ساتھ اور بغیر مذکورہ پاؤڈر کو اچھی طرح ملا کر تیار کیا گیا۔ یکساں طور پر ملا ہوا پاؤڈر ایک مہر بند گہا کے اندر سمیٹا جاتا ہے، اس کے بعد سرد اور گرم رولنگ کے طریقہ کار ہوتے ہیں۔

کولڈ رولنگ اسٹیج گہاوں کے اندر سے ہوا کو مؤثر طریقے سے نکالتا ہے اور ذرات کے درمیان درمیانی خالی جگہوں کو ایک سے زیادہ گزرنے اور چھوٹے دباؤ کی ایک سیریز کے ذریعے نکالتا ہے۔ ہاٹ رولنگ اسٹیج اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ پیشگی پینل اور پاؤڈر کی کو-ڈیفارمیشن کے ذریعے 98% سے زیادہ رشتہ دار کثافت حاصل کرتا ہے، جو بعد میں فومنگ کے عمل کو آسان بناتا ہے۔ تفصیلی رولنگ عمل کے پیرامیٹرز کو Refs میں بیان کیا گیا ہے۔ AFS اور Cf/AFS فوم ایبل پیشگی مذکورہ عمل کے ذریعے حاصل کیے جاتے ہیں۔ بالآخر، Cf/AFS اور AFS نمونوں کو بنانے کے لیے دونوں فوم ایبل پیشگی 620 ◦C پر 15 منٹ تک گرم کیے گئے، جو کہ تاکنا سائز کے تجزیہ، مائیکرو اسٹرکچرل خصوصیات، اور کمپریسیو مکینیکل خصوصیات کے ٹیسٹ کے لیے استعمال کیے گئے تھے۔

2.3۔ خصوصیات اور جانچ کے طریقے

2.3.1 مائکرو ساخت کی خصوصیات

Cf/AFS اور AFS کی مائکرو اسٹرکچر مورفولوجی کی تحقیقات فیلڈ ایمیشن اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپی (SEM، Zeiss Ultra Plus) کے ذریعے کی گئیں۔ انرجی ڈسپرسیو سپیکٹروسکوپی (EDS) کا استعمال جھاگ والے نمونوں کی سیل والز میں مختلف مراحل کی ساخت کی شناخت کے لیے کیا گیا تھا۔ نمونوں کے طولانی حصے الیکٹرو ڈسچارجنگ مشین (EDM، DK7745) کا استعمال کرتے ہوئے جھاگ والے نمونوں کو کاٹ کر حاصل کیے گئے تھے۔ اس کے بعد، نمونوں کے طولانی حصوں کو پینٹ کے ساتھ لیپت کیا گیا اور پھر بالترتیب 800-گرٹ اور 1500-گرٹ سینڈ پیپر کا استعمال کرتے ہوئے سینڈڈ اور پالش کیا گیا۔ بالآخر، پالش شدہ نمونہ کراس سیکشن کے مساوی سیل قطر (Dmean) کا تعین تصویری تجزیہ سافٹ ویئر، امیج پرو پلس 6.0 کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا۔

تصویر 1۔پیکنگ رولنگ پاؤڈر دھات کاری کے طریقہ کار کی منصوبہ بندی۔

تصویر 2۔(a) تانبے سے لیپت کاربن ریشوں کی SEM تصاویر، اور (b) خطے کا ایک بڑا منظر دکھاتی ہیں جس پر (a) میں سرخ مربع سے نشان لگا ہوا ہے۔ تصاویر (c) اور (d) (b) میں پوائنٹ A کے EDS نتائج ہیں۔

تصویر 3۔سنکروٹرون ریڈی ایشن تجربہ سیٹ اپ کا اسکیمیٹک خاکہ۔

2.3.2 سنکروٹرون ریڈی ایشن کے ذریعے اندر موجود فومنگ مشاہدات

سنکروٹرون تابکاری کے تجرباتی سیٹ اپ کا اسکیمیٹک خاکہ تیار کیا گیا ہے۔تصویر 3. یہ تجربات بیجنگ سنکروٹون ریڈی ایشن فیسیلٹی (بی ایس آر ایف، بیجنگ انسٹی ٹیوٹ آف ہائی انرجی فزکس، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز، چائنا) کے بیم لائن 4W1A پر کیے گئے۔ روایتی جذب کنٹراسٹ امیجنگ کے برعکس، یہ کاغذ Synchrotron Radiation Light Source کے ساتھ فیز کنٹراسٹ امیجنگ کا استعمال کرتا ہے۔ یہ نقطہ نظر روایتی جذب امیجنگ کی حدود کو دور کرتا ہے، جو کمزور طور پر جذب کرنے والے مادوں کو دیکھنے کے لیے غیر موثر ہے۔ نمونوں کی فومنگ کا عمل اپنی مرضی کے مطابق ڈیزائن کردہ فومنگ فرنس کے اندر انجام دیا گیا تھا، جس میں ایکس رے بیم کی سمت کے لیے 15 ملی میٹر بائی 15 ملی میٹر مربع کھڑکی کھڑی کی گئی تھی۔ نمونے کا سائز، جیسا کہ تصویر 3 میں دکھایا گیا ہے، 15 ملی میٹر × 15 ملی میٹر × 2 ملی میٹر ہے۔ نمونے کو فومنگ مولڈ میں رکھا جاتا ہے جس میں سیرامک ​​شیٹس کی ایک خاص تعداد ہوتی ہے۔ فومنگ کے پورے عمل کے دوران، ایکس رے نمونے سے گزر سکتے ہیں اور چارج کپلڈ ڈیوائس (CCD) کیمرے کے ذریعے پکڑے جاتے ہیں۔ منتخب کردہ ایکس رے ماخذ 20 کیو کی شدت سے کام کرتا ہے، اور فومنگ کے پورے عمل کا جامع مشاہدہ کرنے کے لیے زیادہ سے زیادہ دیکھنے کا سائز 7.4 ملی میٹر × 7.4 ملی میٹر استعمال کیا گیا تھا۔

یہ بات قابل غور ہے کہ مشاہدہ کیے گئے نمونوں کو رولنگ سمت اور ٹینجینٹل سمت دونوں کے لئے کھڑے طریقے سے کھڑا کیا گیا تھا۔ 0.5 wt% Cf پر مشتمل دونوں پیشرو اور 0.5 wt% Cf کے بغیر EDM کا استعمال کرتے ہوئے نمونے کے دونوں اطراف سے اپنے سائیڈ پینل ہٹا دیے گئے تھے۔ ایلومینیم فوم کی فومنگ خصوصیات پر سی ایف کے اثر کی تحقیقات کی گئیں۔ مزید برآں، مختلف کمپوزیشن والے پیشرو کو 620 ◦C کے پہلے سے طے شدہ درجہ حرارت پر ایک ہی حرارتی بھٹی میں جھاگ دیا گیا تھا۔

2.3.3 کمپریشن مکینیکل خصوصیات کا ٹیسٹ

EDM کے ذریعے کمپریشن کے نمونوں کو بیلناکار نمونوں میں کاٹا گیا جس کی اونچائی 23 ملی میٹر اور قطر 20 ملی میٹر ہے، اور سائز کے اثر سے بچنے کے لیے ہر سمت میں کم از کم 10 مکمل سوراخوں کو شامل کرنے کو یقینی بنایا گیا۔ AG-XPLUS الیکٹران یونیورسل میٹریل ٹیسٹنگ مشین کا استعمال کرتے ہوئے ISO13314–2011 اور GB/T31930–2015 کے معیارات کی پیروی کرتے ہوئے نیم جامد کمپریشن ٹیسٹ کیے گئے تھے جس کی زیادہ سے زیادہ بوجھ کی گنجائش 100 KN تھی۔ ہر گروپ کے لیے تین نمونوں کا تجربہ کیا گیا تھا، اور اس مقالے میں دبانے والے تناؤ کے منحنی خطوط تین ٹیسٹ شدہ نمونوں سے حاصل کردہ اوسط نتائج کی نمائندگی کرتے ہیں۔ کمرے کے درجہ حرارت پر 2 ملی میٹر/منٹ کی مستقل کراس ہیڈ اسپیڈ (10− 3 s−1 کی ابتدائی سٹرین ریٹ کے مطابق) کو برقرار رکھتے ہوئے تمام ٹیسٹ ڈسپلیسمنٹ کنٹرول کے تحت کیے گئے تھے۔

تصویر 4۔Cf/AFS فومنگ کے عمل کی وقت کے ساتھ تیار شدہ سنکروٹران ریڈی ایشن امیجز: (a) 380 ◦C کے t0 لمحے پر غیر فوم شدہ پیشگی؛ (b)–(c) پیشگی پگھلنے کے دوران عنصری تانبے اور قسم II کے نیوکلیشن کی تحلیل؛ (d)-(g) بلبلوں کی متفاوت نیوکلیشن اور نمو کے عمل؛ اور (h)-(i) بلبلوں کا ضم ہونا اور پھٹنا۔

3. نتائج اور بحث

3.1 سنکروٹرون تابکاری کے تحت سیٹو فومنگ رویے میں

3.1.1 Cf/AFS کا جھاگ ارتقاء

تصویر 4سنکروٹرون ریڈی ایشن امیجز کا ایک سلسلہ دکھاتا ہے جس میں Cf/AFS کے فومنگ کے عمل کو دکھایا گیا ہے۔ Cf/AFS کی اصل تصاویر(تصویر 4 (ا))جب میٹرکس 380 ◦C پر ٹھوس حالت میں تھا، اور اس وقت کو t0 کے طور پر سیٹ کیا گیا تھا۔ پیشگی میں دیگر اجزاء کے مقابلے میں، Cf بنیادی طور پر سرمئی ایلومینیم سے بھرپور میٹرکس کے اندر سیاہ دکھائی دیتا ہے۔ اس کی وجہ فائبر کی سطح پر تانبے کی زیادہ مقدار سے منسوب کیا جا سکتا ہے، جیسا کہ میں دکھایا گیا ہے۔تصویر 2(c)-(d)، جس میں پیشگی کے دوسرے اجزاء کے مقابلے میں سب سے بڑا رشتہ دار جوہری ماس ہے۔ مزید برآں، Cf کی اکثریت کو منتشر اور الگ الگ دیکھا جاتا ہے، بجائے اس کے کہ ایک دوسرے کے ساتھ جھرمٹ میں، جیسا کہ اس میں دکھایا گیا ہے۔تصویر 4(a). اس کا مطلب یہ ہے کہ Cf کے 0.5 wt% اضافے کے ساتھ، 3 گھنٹے کی ہلچل کا عمل مؤثر طریقے سے بازی کی مطلوبہ حالت کو حاصل کر سکتا ہے۔

t0+194s پر (جیسا کہ میں دیکھا گیا ہے۔تصویر 4(b)) 90 μm سے 180 μm تک کے قطر والے سفید، تقریباً کروی بلبلوں کی کافی تعداد کو سرمئی ایلومینیم میٹرکس (سرخ تیر سے نشان زد) میں دیکھا جا سکتا ہے۔ بلبلوں کی تعداد 46 سیکنڈ کے اندر بڑھتی رہی، جیسا کہ میں دکھایا گیا ہے۔تصویر 4(c). اس کے علاوہ، میٹرکس میں ہونے والی ایک اور قابل ذکر تبدیلی یہ ہے کہ کچھ چھوٹے بلبلے Cf کی سطح پر Cu تحلیل (سرخ نقطے والے خانے سے نشان زد) کے آغاز کے ساتھ بنتے ہیں۔ یہ رجحان ممکنہ طور پر تانبے پر مشتمل پاؤڈر کمپیکٹ کے اندر ہونے والی قسم II نیوکلیشن سے منسوب ہے۔ یہ بڑے پیمانے پر تسلیم کیا جاتا ہے کہ Cu کے اضافے سے مرکب دھاتوں کے پگھلنے کے درجہ حرارت میں نمایاں کمی واقع ہوتی ہے۔ اس کا نتیجہ حرارتی عمل کے دوران تانبے کے پاؤڈر پر مشتمل پاؤڈر پیشگی میں پاؤڈر کے انفرادی ذرات کے گرد مقامی طور پر پگھل جاتا ہے، جس سے کم درجہ حرارت پر کافی مقدار میں Al–Si–Mg–Cu کواٹرنری ایوٹیکٹک پگھل جاتا ہے۔ کواٹرنری یوٹیکٹک پگھلنے والا پول مرکب میں ایک کمزور خطہ ہوتا ہے اور نیوکلیشن کا زیادہ خطرہ ہوتا ہے۔ نتیجتاً، فائبر کی سطح پر تانبے کی لپیٹ کے قریب بلبلوں کے نیوکلیٹ ہونے اور بڑھنے کا زیادہ امکان ہوتا ہے۔ مزید برآں، اس وقت میٹرکس میں مائع کا کم حصہ TiH2 کے گلنے سے ایلومینیم میٹرکس میں آسانی سے جمع ہونے کا سبب بنتا ہے۔ قسم II نیوکلیشن مؤثر طریقے سے جمع شدہ گیس سے کم مائع فریکشن میٹرکس کو الگ کرنے اور مائع کے ذریعے دراڑیں پھیلانے سے بچ سکتا ہے، جس کے نتیجے میں ہائیڈروجن کی مقدار میں شدید نقصان ہوتا ہے۔

تصویر 4(d)بلبلوں کو ظاہر کرتا ہے کہ ابتدائی طور پر Cf کے علاقے پر نیوکلیئٹ ہوتے ہیں اور بڑھتے ہیں کیونکہ میٹرکس مکمل طور پر پگھل جاتا ہے، اور بلبلے کے مقامات غائب ہونے والی تانبے کی لیپت پرت (سرخ نقطے والے خانے سے نشان زد) کے مساوی ہوتے ہیں۔ یہ اچھی طرح سے قائم ہے کہ ثانوی مراحل کے اضافے سے متضاد نیوکلیشن سائٹس کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے، اس طرح مصر کے پگھلنے کے اندر نئے بلبلوں کی تشکیل کے لیے توانائی کی رکاوٹ کم ہوتی ہے۔ دریں اثنا، نیوکلیشن کی شرح فی یونٹ حجم کے کل متضاد نیوکلیشن ایریا سے متعلق ہے۔ اس کے نتیجے میں، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ بلبلے ابتدائی طور پر ان جگہوں پر نیوکلیٹ ہوتے ہیں جہاں کاربن فائبر موجود ہوتے ہیں اور کاربن فائبر کی لمبائی کے ساتھ ساتھ پھیلتے ہیں۔ پگھلنے والے حصے میں مزید اضافے کے ساتھ، متعدد نئے بلبلے ابھرتے رہتے ہیں۔تصویر 4(e)–4(g). تاہم، بلبلوں کے مقامی انضمام اور پھٹنے کی شرح سست ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ بلبلے اعلیٰ استحکام کے مالک ہیں۔ t0+426s پر، بلبلوں کی تعداد نمایاں طور پر بڑھ جاتی ہے، اور

پیشگی حجم بڑی توسیع کو ظاہر کرتا ہے۔(تصویر 4(h)). مزید برآں، کچھ بلبلوں کے ضم ہونے کا واقعہ (سرخ تیر سے نشان زد)، جہاں چھوٹے بلبلوں کو اوسٹوالڈ پختگی کی وجہ سے بڑے بلبلوں سے جذب کیا جاتا ہے، دھاتی جھاگوں کے ارتقاء کے دوران ایک ناگزیر عمل ہے [40]۔ اس پختگی کے رجحان کے نتیجے میں بہت کم تعداد میں بڑے اور بے قاعدہ بلبلوں کی ظاہری شکل بھی نکلتی ہے (جن میں سرخ تیر کے ساتھ نشان لگایا گیا ہےتصویر 4(i))۔

تصویر 5۔مختلف مراحل میں AFS کے فومنگ کے عمل کی وقت کے ساتھ تیار شدہ تصاویر: (a) 380 ◦C کے t0 لمحے پر پگھلا ہوا پیش خیمہ؛ (b) پیشگی پگھلنے کے دوران عنصری تانبے اور قسم II کے نیوکلیشن کی تحلیل؛ (c) بلبلوں کی نیوکلیشن اور نمو کے عمل؛ اور (d)-(f) بلبلوں کا ضم ہونا اور پھٹنا۔

3.1.2 AFS کا جھاگ ارتقاء

تصویر 5 سنکروٹرون ریڈی ایشن امیجز کی ایک سیریز کو ظاہر کرتی ہے جو AFS کے فومنگ کے عمل کو واضح کرتی ہے۔ Cf/AFS کی طرح، synchrotron تابکاری کے سلسلے کی ابتدائی تصویر اس وقت لی گئی تھی جب AFS 380 ◦C پر ٹھوس مرحلے میں تھا (دیکھیںتصویر 5(a))۔ جب میٹرکس کو سالڈس درجہ حرارت سے اوپر گرم کیا جاتا ہے، تو چھوٹے سفید بلبلے اندر نظر آتے ہیں۔تصویر 5(b) اور (c)، جس کا نتیجہ TiH2 کے گلنے اور Cu سے بھرپور خطے میں قسم II نیوکلیشن کی موجودگی کے نتیجے میں ہوتا ہے۔ تاہم، پیدا ہونے والے بلبلوں کی تعداد اور ان کی تقسیم کی کثافتتصویر 5(c)کے مقابلے میں نمایاں طور پر کم ہے۔تصویر 4(c). اس سے پتہ چلتا ہے کہ Cf/AFS نیوکلیشن کے دوران ابتدائی گیس کے اخراج کے لیے مزید چینلز فراہم کرتا ہے، جس سے ایلومینیم میٹرکس میں کم مائع فریکشن کے ساتھ دراڑیں زیادہ ہونے سے روکتا ہے۔

AFS نیوکلیشن سائٹس کی کم تعداد اور Cf/AFS کے مقابلے میں بلبلے کی غیر معمولی نشوونما کا زیادہ امکان اس سے دیکھا جا سکتا ہے۔تصویر 5(d)-(f). AFS بلبلوں کا ارتقاء بے قاعدہ ہے، اور مائکرو میٹر سائز کے بلبلوں اور غیر معمولی طور پر ملی میٹر کے سائز کے بڑے بلبلوں (سرخ تیر سے نشان زد) دونوں کے بقائے باہمی کی وجہ سے ان کے سائز وسیع اتار چڑھاو کو ظاہر کرتے ہیں۔ مزید یہ کہ، ابتدائی نیوکلیشن کے عمل کے دوران اس عدم استحکام اور غیر ہم آہنگی کے نتیجے میں حتمی تاکنا ڈھانچہ اور AFS اور Cf/AFS کے درمیان مکینیکل خصوصیات میں نمایاں فرق ہو سکتا ہے۔

3.2 میکرو اسٹرکچر تجزیہ

AFS اور Cf/AFS کے درمیان میکروسکوپک پور مورفولوجی اور تاکنا قطر میں فرق کی تحقیقات کے لیے، دو سینڈوچ ڈھانچے کو لیبارٹری کے حالات میں 15 منٹ کے لیے 620 ◦C کے فومنگ درجہ حرارت پر تیار کیا گیا تھا۔ AFS اور Cf/AFS کے میکرو اسٹرکچرز اور سیل سائز کی تقسیم میں دکھایا گیا ہے۔تصویر 6. دو سینڈوچ ڈھانچے کے نمونوں کے عمودی حصوں کے موازنہ سے پتہ چلتا ہے کہ Cf/AFS جھاگوں میں باریک خلیات ہوتے ہیں اور خلیات کا ٹوٹنا یا ضم ہونا جیسے کم نقائص ہوتے ہیں (دیکھیںتصویر 6 (ب))۔ اس کے برعکس، جیسا کہ میں دکھایا گیا ہے۔تصویر 6(a)، AFS کچھ غیر معمولی طور پر بڑے سوراخوں کی موجودگی کے ساتھ ناقص تاکنا یکسانیت کو ظاہر کرتا ہے۔ دریں اثنا، AFS اور Cf/AFS کے لیے مساوی تاکنا قطر بالترتیب 2.9 ± 0.2 ملی میٹر اور 1.9 ± 0.1 ملی میٹر تھا، جو تجویز کرتا ہے کہ تاکنا قطر کو Cf کے اضافے سے مزید بہتر کیا گیا تھا (دیکھیں۔تصویر 6(c) اور (d))۔

تاکنا کی ساخت کا ارتقاء دو مسابقتی میکانزم سے متاثر ہوتا ہے: TiH2 کا گلنا اور جھاگ کا ضم ہونا اور ٹوٹ جانا۔ TiH2 کے گلنے سے نیوکلیشن کی تعداد میں اضافہ، پوروسیٹی اور توسیع کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے، جب کہ بلبلوں کے ضم ہونے اور پھٹنے سے چھیدوں کی تعداد کم ہوتی ہے اور سوراخوں کے قطر میں اضافہ ہوتا ہے۔ بلبلے کے ضم ہونے اور ٹوٹنے کے واقعات میں کمی ایک بہتر سیلولر ڈھانچہ حاصل کرنے میں معاون ہے۔ لہذا، فومنگ کے عمل کے دوران تاکنا کے ڈھانچے کی یکسانیت کو برقرار رکھنے کے لیے فوم کی اعلیٰ استحکام ضروری ہے۔ Cf/AFS کے لیے، Cf کا اضافہ ایلومینیم کے پگھلنے کے ساتھ ریشوں کے گیلے پن کو بہت بہتر بناتا ہے۔ پگھلنے والے فومنگ کے طریقہ کار کے ذریعہ تیار کردہ رپورٹ شدہ Cf تقویت یافتہ ایلومینیم فوم [44] کی طرح، Cf کا اضافہ سیل کی دیوار کے پھٹنے کو روکنے اور جمع ہونے کو کم کرکے ایلومینیم فوم کو مستحکم کرتا ہے۔ دریں اثنا، Cf سیل کی دیوار میں جال کی طرح کا ڈھانچہ بنا سکتا ہے، جو علیحدگی کی قوت پیدا کرتا ہے اور بلبلوں کو پھٹنے سے روکتا ہے، اس طرح، خلیے کی ساخت، فوم کے استحکام، اور تاکنا کی تقسیم کی یکسانیت کو بہتر بناتا ہے۔

3.3 مائکرو ساخت کی خصوصیات

تصویر 7(a)AFS کے ساتھ فومنگ کے بعد سیل کی دیوار کا مائکرو اسٹرکچر دکھاتا ہے۔ جیسا کہ AlSi6Cu4Mg4 مرکب جھاگوں کے بارے میں اطلاع دی گئی ہے، eutectic Al–Si، Mg2Si، Al2Cu، اور Al5Cu2Mg8Si6، مصر میں موجود ہیں، جو EDS کے تجزیہ سے حاصل کردہ نتائج سے متفق ہیں۔تصویر 7(b). یہ ٹوٹنے والے مراحل ایلومینیم فوم کی مکینیکل خصوصیات کو تاکنا کی دیوار کو کمزور کر کے یا اخترتی کے دوران دراڑ کے ذریعہ کے طور پر کام کرتے ہوئے کم کر دیتے ہیں۔ لہذا، تقویت دینے والے مراحل کے اضافے کے ذریعے تاکنا کی دیوار کی مکینیکل خصوصیات کو بڑھانا ایک قابل عمل اور موثر حکمت عملی ہے۔

Cf/AFS کے لیے، اس سے مشاہدہ کیا جا سکتا ہے۔تصویر 7(c) اور (d)کہ Cf سیل کی دیوار کے اندر یا سیل کی دیوار کے کنارے پر تقسیم ہوتا ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ Cf میں ایلومینیم پگھلنے کے ساتھ بہترین گیلا ہونے کی صلاحیت ہے۔ مزید برآں، یہ قابل توجہ ہے (حوالہ کریں۔تصویر 7(d)) کہ ریشوں اور ایلومینیم کے پگھلنے کے درمیان انٹرفیس پر تیز رفتار مرحلے Al2Cu کی ایک معمولی مقدار بنتی ہے۔ یہ رجحان ریشوں اور میٹرکس کے درمیان مضبوط بانڈ کو حاصل کرنے میں معاون ہے۔ اس پھیلاؤ کے رد عمل کی ترقی کو بدیہی طور پر دیکھا جاسکتا ہے۔تصویر 4(a)-(c). نوٹ کریں کہ تیز رفتار مرحلہ کاربن ریشوں کو مکمل طور پر گھیر نہیں سکتا، اور اس تقسیم کی حالت اور مقدار Cf/AFS کے لیے فائدہ مند ہے۔ Lv et al کے مطالعہ کی بنیاد پر، Cf پر تقویت یافتہ ایلومینیم میٹرکس مرکب مواد پر، یہ ظاہر کیا گیا کہ تیز رفتار مرحلے کی مناسب مقدار انٹرفیشل بانڈ کی طاقت کو متاثر اور منظم کر سکتی ہے۔

تصویر 6۔نمائندہ نمونے کے عمودی حصے (a) AFS اور (b) Cf/AFS۔ مساوی قطر بمقابلہ رقبہ فریکشن پلاٹ (a) اور (b) کے مطابق بالترتیب (c) اور (d) میں دکھایا گیا ہے۔ (c) اور (d) میں ٹھوس مسلسل لائن لاگ نارمل فٹ کی نمائندگی کرتی ہے۔ رجعت (R2 ) فٹ کی خوبی کی نمائندگی کرتی ہے۔

تصویر 7۔SEM امیجز (a) اور (b) مائیکرو اسٹرکچرز کو ظاہر کرتی ہیں۔تصویر 6(a) AFS اورتصویر 6(b) Cf/AFS، بالترتیب، مزید،تصویر 7(b) اور (d) کی مقامی میگنیفیکیشن دکھاتے ہیں۔تصویر 7(a) اور (c) بالترتیب۔

3.4 Al–Si–Mg–Cu فوم کو مستحکم کرنے والے Cf کا طریقہ کار

مذکورہ تجزیے کی بنیاد پر، Cf/AFS اور AFS کے لیے فومنگ میکانزم کی اسکیمیٹک نمائندگی کا خلاصہ اس میں کیا گیا ہے۔تصویر 8. Cf/AFS اور AFS کے درمیان نیوکلیشن مرحلے، بلبلے کی نشوونما، اور ضم ہونے کے مرحلے، اور بتدریج مضبوطی کے مرحلے میں نمایاں فرق، جیسا کہ اس میں واضح کیا گیا ہے۔تصویر 8(a) اور (b).

تصویر 8۔Cf/AFS اور AFS فومنگ رویے کا اسکیمیٹک خاکہ: (a) Cf/AFS؛ اور (ب) اے ایف ایس۔

AlSi6Cu4Mg4 مرکب جھاگوں کے نیوکلیشن مرحلے میں، بلبلے TiH2 ذرات کے مقام پر نیوکلیئٹ کے بجائے تانبے کے ذرات کے ارد گرد مائع quaternary eutectic کے اندر نیوکلیٹ ہوتے ہیں۔ پیشگی کے سب سے کمزور علاقے میں اس قسم کا نیوکلیشن (ٹائپ II نیوکلیشن) TiH2 کے گلنے سے خارج ہونے والی گیسوں کے لیے زیادہ فرار کے راستے فراہم کرتا ہے، گیسوں کے جمع ہونے سے بچتا ہے اور ایلومینیم پگھلنے میں دراڑیں پھیلنے کا سبب بنتا ہے۔ تانبے سے لیپت کاربن ریشوں کا اضافہ بظاہر H2 کو جاری کرنے کے لیے مزید چینلز بناتا ہے۔ تاہم، چونکہ ایلومینیم پگھلنے میں اس مرحلے پر کوئی کافی مائع حصہ نہیں ہے، اس لیے ایسے چھوٹے بلبلوں کے لیے H2 کا کافی ذریعہ بڑھنا جاری رکھنا مشکل ہے۔ نتیجے کے طور پر، درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ ہی یہ چھوٹے بلبلے پگھلنے کے اندر پھٹ جاتے ہیں۔ جب پیشرو مکمل طور پر پگھل جاتا ہے، تو TiH2 کے پرتشدد ڈی ہائیڈروجنیشن رد عمل سے خارج ہونے والا H2 نیوکلیشن پوائنٹ کی بنیاد پر نیوکلیٹ ہو گا اور تیزی سے بڑھے گا۔ سی ایف بلبلوں کی نسل کے لیے متعدد متضاد نیوکلیشن سائٹس فراہم کرتا ہے، جو نیوکلیشن کی شرح کو بہت زیادہ بڑھاتے ہیں۔ اس کے ساتھ ہی، Cf کی موجودگی بنیادی بلبلوں کے رابطے اور انضمام کو مؤثر طریقے سے روکتی ہے اور غیر معمولی طور پر بڑے بلبلوں کی تشکیل سے بچاتی ہے۔

بلبلوں کی نشوونما اور انضمام کے مرحلے کے دوران، Cf کا اضافہ جھاگ کے استحکام کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ سی ایف اور ایلومینیم پگھلنے میں اچھی گیلی صلاحیت ہوتی ہے، اور ریشے آسانی سے دو گیس مائع انٹرفیس کے درمیان پھنس کر نیٹ ورک ڈھانچہ بناتے ہیں (جیسا کہ اس میں دکھایا گیا ہے۔تصویر 7(c))۔ چونکہ مائع فلم کو پتلا کیا جاتا ہے، ریشے سطح مرتفع کی حد سے سکشن کے خلاف مزاحمت کرنے کے لیے علیحدگی کا دباؤ پیدا کر سکتے ہیں، اس طرح مائع فلم کو پھٹنے سے روکتا ہے۔ لہذا Cf/AFS کو AFS کے مقابلے میں فومنگ کے زیادہ وقت کی ضرورت ہوتی ہے، اعلی استحکام کے ساتھ جو فوم کے ارتقاء کے دوران تاکنا کی ساخت کی یکسانیت کو برقرار رکھ سکتا ہے۔

سست مضبوطی کے مرحلے کے دوران، Cf/AFS میں بلبلے مزید نہیں بڑھتے ہیں اور ریشے سیل کی دیوار کے اندر سرایت کر جاتے ہیں (سرخ نقطے والے باکس سے نشان زد)۔ ریشوں کی یہ برقراری بڑے بلبلوں کے ذریعے چھوٹے بلبلوں کو جذب کرنے سے روکتی ہے، جیسا کہ اوسٹوالڈ میچوریشن میں دیکھا گیا ہے، اور مضبوطی کی توسیع کی وجہ سے خلیے کی دیوار کے پھٹنے کو روکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، Cf/AFS AFS کے مقابلے میں زیادہ یکساں تاکنا ڈھانچہ اور کم تاکنا نقائص کی نمائش کرتا ہے۔

3.5 مکینیکل خصوصیات

Cf/AFS اور AFS کے لیے کمپریسیو تناؤ کے منحنی خطوط تقریباً ایک جیسے (بالترتیب 83.2% اور 81.4%) کے ساتھ پیش کیے گئے ہیں۔تصویر 9(a). کمپریسیو تناؤ کا منحنی خطوطی لچکدار خطہ، سطح مرتفع کا خطہ، اور کثافت کا علاقہ پر مشتمل تین مرحلے کی ایک الگ خصوصیت دکھاتا ہے۔ AFS اور Cf/AFS کی کمپریسیو پیداوار کی طاقت بالترتیب 8.44 MPa اور 11.87 MPa تھی۔ AFS کے مقابلے Cf/AFS کی کمپریسیو پیداوار کی طاقت میں 40.6% اضافہ ہوا ہے۔ دریں اثنا، Cf/AFS کی توانائی جذب کرنے کی صلاحیت اسی تناؤ میں AFS سے بہتر ہے، جیسا کہ میں دکھایا گیا ہے۔تصویر 9(b). AFS اور Cf/AFS کی توانائی جذب کرنے کی صلاحیتیں بالترتیب 3.3 MJ/m3 اور 6.1 MJ/m3 ہیں۔ Cf/AFS کی توانائی جذب کرنے کی صلاحیت AFS کے مقابلے میں 84.8% بہتر ہوئی ہے۔

تصویر 9۔Cf/AFS اور AFS کے کمپریسیو اسٹریس ٹرین کے منحنی خطوط اور توانائی جذب کرنے کی صلاحیت کے منحنی خطوط: (a) دباؤ والی ٹرین کے منحنی خطوط؛ (b) توانائی جذب کرنے کی صلاحیت کے منحنی خطوط۔

Cf کے شامل ہونے سے فوم کور کی مکینیکل خصوصیات میں نمایاں اضافہ ہوا۔ یہ اچھی طرح سے جانا جاتا ہے کہ کی میکانی خصوصیاتایلومینیم جھاگتاکنا کی ساخت اور سٹرٹ مکینیکل خصوصیات سے گہرا تعلق ہے۔ میکرو اسٹرکچرل تجزیہ نے اشارہ کیا کہ Cf کے اضافے نے تاکنا سائز کو بہتر کیا، تاکنا کی تقسیم کو بہتر بنایا، اور تاکنا کے نقائص کو کم کیا۔ Sasikumar et al کے نتائج کی طرح۔ اور Yangetal. چھوٹا تاکنا قطر اور تنگ تاکنا تقسیم کمپریشن طاقت اور توانائی جذب کرنے کی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے زیادہ فائدہ مند ہے۔ مزید یہ کہ جھاگ کی مکینیکل خصوصیات پر مائکرو اسٹرکچر کا اثر بنیادی طور پر جھاگ کی تاکنا دیواروں میں سرایت شدہ Cf کی وجہ سے ہے۔ ایلومینیم میٹرکس میں کاربن ریشوں کے تانبے کی کوٹڈ کا پھیلاؤ اور تحلیل ریشوں اور ایلومینیم میٹرکس کے درمیان ایک مضبوط انٹرفیشل بانڈ حاصل کرسکتا ہے، جو لوڈ کی منتقلی میں معاون ہے۔ تاکنا کی دیوار میں نصب اعلی ماڈیولس کاربن فائبر کمپریشن بوجھ کے تحت تاکنا کی دیوار کی خرابی کو محدود کر سکتا ہے اور بوجھ برداشت کرنے کی صلاحیت کو بہتر بنا سکتا ہے۔ یہ تمام عوامل AFS کے مقابلے میں اعلی پیداوار کی طاقت اور توانائی جذب کرنے کی صلاحیت حاصل کرنے کے لیے Cf/AFS کے حق میں ہیں۔

4. نتائج

Cf/AFS اور AFS اس کام میں پیکنگ رولنگ پاؤڈر دھات کاری کے طریقہ کار سے تیار کیے گئے تھے۔ Cf/AFS اور AFS کے فومنگ رویے کو متحرک طور پر سنکروٹون ریڈی ایشن کے ذریعے دیکھا گیا

ببل نیوکلیشن اور نمو پر Cf کے اثر و رسوخ کی تحقیقات کریں۔ اس کے علاوہ، تاکنا مورفولوجی، تاکنا تقسیم، اور ایلومینیم جھاگوں کی کمپریشن خصوصیات پر Cf کا اچھی طرح سے تجزیہ کیا گیا۔ اہم نتائج درج ذیل ہیں:

(1) سیٹو مشاہدات میں سنکروٹرون تابکاری سے پتہ چلتا ہے کہ Cf/ AFS اور AFS فومنگ کے عمل دونوں تین الگ الگ مراحل کی نمائش کرتے ہیں: بلبلا نیوکلیشن، بلبل کی نشوونما اور انضمام، اور ٹھوس ہونا۔

AFS کے مقابلے میں، Cf/AFS کا فومنگ عمل زیادہ استحکام اور بلبلے کی یکسانیت کو ظاہر کرتا ہے۔ AFS تاکنا ارتقاء کے عمل کے دوران غیر معمولی طور پر بڑے اور موٹے سوراخ بننے کا زیادہ خطرہ ہے۔ مزید برآں، تفاوت کو Cf کے متفاوت نیوکلیشن اثر سے منسوب کیا جاتا ہے، جو بلبلے کی دیوار کے پھٹنے سے روکتا ہے اور نیوکلیشن کی شرح میں اضافہ کرتے ہوئے ہم آہنگی کو کم کرتا ہے۔

(2) 0.5 wt.% Cf کا اضافہ مساوی تاکنا قطر کو 2.9 ± 0.2 mm سے 1.9 ± 0.1 mm تک بہتر کرتا ہے، جس سے موٹے تاکنا کے نقائص کو نمایاں طور پر کم کیا جاتا ہے۔ اس کے ساتھ ہی، مائیکرو اسٹرکچر Cf کی اچھی گیلی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے، جو تاکنا کی دیوار اور گیس کے ٹھوس انٹرفیس کے ساتھ تقسیم ہوتا ہے، اس طرح فوم کے استحکام کو بڑھاتا ہے۔

(3) AFS کے مقابلے میں، Cf/AFS کی کمپریسیو پیداوار کی طاقت اور توانائی جذب کرنے کی صلاحیت میں بالترتیب تقریباً 40.6% اور 84.8% اضافہ ہوا۔ اس مطالعہ کے نتائج میٹالرجیکل بانڈنگ انٹرفیس کے ساتھ ایلومینیم فوم سینڈویچ پینلز کی تقویت کے لیے آئیڈیاز فراہم کر سکتے ہیں جن میں آٹوموٹو اور ایرو اسپیس انڈسٹریز کے شعبے میں انجینئرنگ ایپلی کیشنز کی صلاحیت موجود ہے۔

جرنل آف میٹریلز ریسرچ اینڈ ٹیکنالوجی کا مضمون