بررسی خواص مغناطیسی و الکتریکی نانوکامپوزیت Cu30-Ni70/CNT تولید شده به روش آلیاژسازی مکانیکی

بخشایی, پریسا; عبدی زاده, حسین; عطایی, ابوالقاسم

doi:10.30501/jamt.2635.70249

بررسی خواص مغناطیسی و الکتریکی نانوکامپوزیت Cu30-Ni70/CNT تولید شده به روش آلیاژسازی مکانیکی

نویسندگان

پریسا بخشایی

حسین عبدی زاده

ابوالقاسم عطایی

دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران

10.30501/jamt.2635.70249

چکیده

در این پژوهش آلیاژ Cu30-Ni70 با استفاده از فرآیند آلیاژسازی مکانیکی تولید شد. مقادیر مختلف از نانولوله های کربنی با استفاده از آسیای سیاره ای پرانرژی به منظور تولید نانوکامپوزیت های Cu-Ni/CNT، در زمینه توزیع شدند. بررسی اثرات حضور نانولوله های کربنی در نانوکامپوزیت ها با استفاده از آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، مغناطش سنج نمونه ی ارتعاشی (VSM) و روش استاندارد پروب چهار نقطه ای صورت گرفت. نتایج XRD نشان داد که آلیاژ همگن Cu30-Ni70 پس از 5 ساعت آسیاکاری تولید شده است. بررسی میکروساختار نانوکامپوزیت ها با استفاده از تصاویر SEM، نقش موثر نانولوله ها در ریز شدن ساختار را نشان داد. ریز ترین ساختار در بالاترین درصد از تقویت کننده (wt%5) به دست آمد. نتایج آزمون مقاومت الکتریکی نشان دهنده ی افزایش هدایت الکتریکی نانوکامپوزیت ها در حضور CNT و تاییدی بر توزیع یکنواخت نانولوله های کربنی در زمینه ی آلیاژی بود. به علاوه توزیع نانولوله های کربنی در زمینه منجر به کاهش مغناطش اشباع و افزایش نیروی پسماندزدای نانوکامپوزیت ها شد.

کلیدواژه‌ها

نانوکامپوزیت

نانولوله‌ی کربنی

آلیاژ مس

نیکل

آلیاژسازی مکانیکی

عنوان مقاله English

Investigation of magnetic and electrical properties of Cu30-Ni70/CNT nanocomposite produced by mechanical alloying

نویسندگان English

P. Bakhshaei

H. Abdizadeh

A. Ataie

School of Metallurgy and Materials Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran

چکیده English

In this study, Cu30-Ni70 alloy were synthesized by mechanical alloying. Different concentrations of carbon nanotubes were then distributed in the alloy to fabricate Cu-Ni/CNT nanocomposites. X-ray diffraction, scanning electron microscopy, vibrating sample magnetometer and 4point probe standard techniques were used to investigate the characteristics of the samples. XRD results of the alloy sample revealed that, homogeneous Cu30-Ni70 alloy was formed after 5 h of milling. The SEM micrographs of the specimens showed that CNTs have a significant effect on structural refinement of the nanocomposites. The finest microstructure was obtained in the sample containing 5 wt% CNTs. Decreasing the electrical resistivity values of the nanocomposites due to increasing the CNT contents showed that CNTs have been uniformly distributed in the samples. More ever, the distribution of CNTs in the matrix decreases the saturation magnetization and increases the coercivity of the nanocomposites.

کلیدواژه‌ها English

Nanocomposites

Carbon nanotubes

Cu-Ni alloy

Mechanical alloying

1. Esawi. A. M. K., Farag. M. M., Materials &Design, 2007, 28, 2349-2401.
2. Harris. P. J. F., International Materials Reviews, 2004, 49 (1), 31-43.
3. Bakshi. S. R., Lahiri. D., Agarwal. A., International Materials Reviews, 2010, 55 (1), 41- 64.
4. Uddin. S. M., Mahmud. T., Wolf. Ch., Glanz. C., Kolaric. I., Volkmer. Ch., Holler. H., Wienecke. U., Roth. S., Fecht. H. J., Composite Science and Technology, 2010, 70, 2253-2257.
5. Chu. K., Wu. Q., Jia. Ch., Liang. X., Nie. J., Tian. W., Gai. G., Guo. H., Composite Science and Technology, 2010, 70, 298-304.
6. Li. H., Misra. A., Zhu. Y., Horita. Z., Koch. C. C., Holesinger. T. G., Materials Science and Engineering A, 2009, 523, 60-64.
7. Kim. K. T., Cha. S. I., Hong. S. H., Materials Science and Engineering A, 2007, 449-451, 46-50.
8. George. R., Kashyap. K. T., Rahul. R., Yamdagni. S., Scripta Materialia, 2005, 53, 1159-1163.
9. Bahmanpour. H., Youssef. K. M., Scattergood. R. O., Koch. C. C., Journal of Materials Science, 2011, 46, 6316-6322.
10. Mondal. B. N., Basumallick. A., Chattopadhyay. P. P., Materials Chemistry and Physics, 2008, 110, 490-493.
11. Ban. I., Stergar. J., Drofenik. M., Ferk. G., Makovec. D., Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2011, 323, 2254-2258.
12. Williams. E. H., Physical Review, 1931, 38, 828- 832
13. Surynaarayana. C., Marcel Dekker, USA, New York, 200414. Pérez-Bustamante. R., Pérez-Bustamante. F., Estrada-Guel. I., Santillán-Rodríguez. C. R., Matutes-Aquino. J. A., Herrera-Ramírez. J. M., Miki-Yoshida. M., Martínez-Sánchez. R., Powder
Technology, 2011, 212, 390-396.
15. Li. H., Misra. A., Horita. Z., Koch. C. C., Mara. N. A., Dickerson. P. O., Zhu. Y., APPLIED PHYSICS LETTERS, 2009, 95, 071907.
16. Daoush. W. M., Lim. B. K., Mo. Ch. B., Nam. D. H., Hong. S. H., Materials Science and Engineering A, 2009, 513-514, 247-253.
17. Zheng. Zh., Xu. Bo., Huang. Lu., He. Li., Ni. X., Solid State Sciences, 2008, 10, 316-320.
18. Zhuang. H. L., Zheng. G. P., Soh. A. K., Computational Materials Science, 2008, 43, 823- 828.