ผลของอุณหภูมิในการอบชุบทางความร้อนต่อโครงสร้างจุลภาคและสมบัติทางกลของโฟมอะลูมิเนียมโพรงอากาศแบบเปิดที่เคลือบด้วยนิกเกิล

Abstract

ในงานวิจัยนี้ได้นำโฟมอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ (>99.8%) โพรงอากาศแบบเปิด ขนาด 8 ppi ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 3.10% มาเคลือบผิวด้วยนิกเกิลโดยกรรมวิธีทางไฟฟ้า เป็นเวลา 15, 30 และ 60 นาที (ชั้นเคลือบนิกเกิลหนา 25, 52 และ 87 ไมครอน ตามลำดับ) หลังจากนั้นผ่านกระบวนการทางความร้อนในช่วงอุณหภูมิ 620 และ 650 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 60 นาที ภายใต้บรรยากาศอาร์กอน เพื่อศึกษาชั้นสารประกอบที่เกิดขึ้นและศึกษาผลของสารประกอบนิกเกิลอะลูมิไนด์ที่เกิดขึ้นระหว่างเนื้อพื้นอะลูมิเนียมและชั้นเคลือบนิกเกิลต่อสมบัติทางกลของโฟมอะลูมิเนียม วิเคราะห์สมบัติทางกลของชั้นสารประกอบนิกเกิลอะลูมิไนด์ด้วย Nano-indentation และทดสอบสมบัติการรับแรงอัดของโฟมอะลูมิเนียมด้วยเครื่อง Universal testing machine หลังจากชิ้นงานผ่านกระบวนการทางความร้อน จากการวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคด้วย XRD และ EDS พบชั้นสารประกอบนิกเกิลอะลูมิไนด์ ได้แก่ Al3Ni และ Al3Ni2 เกิดขึ้นระหว่างเนื้อพื้นอะลูมิเนียมและชั้นเคลือบนิกเกิล เมื่อวิเคราะห์สมบัติการรับแรงอัดพบว่าชิ้นงานโฟมอะลูมิเนียมที่เคลือบผิวด้วยนิกเกิลมีสมบัติการรับแรงอัดที่ดีขึ้นประมาณ 2-4 เท่า แต่สำหรับชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการทางความร้อน ณ อุณหภูมิต่างๆ หลังจากเคลือบผิวนั้น พบสารประกอบนิกเกิลอะลูมิไนด์เกิดขึ้น แม้ว่าสารประกอบนิกเกิลอะลูมิไนด์ที่เกิดขึ้นนั้นมีสมบัติทางกลที่ดี แต่มีความเปราะสูง และเนื่องจากการเกิดสารประกอบนิกเกิลอะลูมิไนด์นี้ทำให้เกิดรูพรุนภายในเนื้อวัสดุ จึงเป็นสาเหตุให้ชิ้นงานมีสมบัติการรับแรงอัดที่ลดต่ำลง