The effect of adding Calcined alumina on microstructure and mechanical properties of aluminum foam
Other Title(s)
دراسة تأثير إضافة الألومينا المكلسة على البنية المجهرية والخواص الميكانيكية لرغوة الألومنيوم
Joint Authors
Abd al-Rahman, Yasir
Hasab Allah, Ibrahim Muhammad
Umar, Rifai
Jamal, Muhammad
Source
Journal of Engineering Sciences
Issue
Vol. 49, Issue 5 (30 Sep. 2021), pp.551-567, 17 p.
Publisher
Assiut University Faculty of Engineering
Publication Date
2021-09-30
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
17
Main Subjects
Materials Science , Minerals
Mechanical Engineering
Topics
Abstract AR
في العقود الأخيرة، اجتذبت رغوة الألومنيوم العديد من الباحثين والمصنعين بسبب خصائصها الفريدة التي تجد الكثير من التطبيقات، وخاصة بسبب هيكلها الخفيف الوزن ..
يهدف العمل الحالي إلى دراسة تأثير إضافة الألومينا المكلسة إلى الألومنيوم الذائب على البنية الميكانيكية والمجهرية النهائية لرغوة الألومنيوم المنتجة.
تم استخدام كربونات الكالسيوم كعامل رغوة.
تكشف الدراسة أن أوقات التكليس / درجة الحرارة لها تأثير كبير على مسامية الرغوة النهائية.
مع زيادة وقت التكليس من ٣٠ دقيقة إلى 90 دقيقة، تحسنت كثافة الرغوة من ۲,۲۷ إلى ۱,۲۷ جم / سم ٣، مما يؤدي بالتالي إلى زيادة مسامية العينات من ١٥,٩ إلى ٥٢,٧ أيضا، تظهر نتائج اختبار الضغط أن اختلاف وقت التكليس يمكن استخدامه لتغيير قدرة امتصاص الطاقة للعينات.
حققت العينات المختبرة أعلى امتصاص للطاقة ۱۲۸ ميجا باسكال في وقت التكليس ۹۰ دقيقة.
أيضا، تكشف الدراسة أن درجة حرارة التكليس لها تأثير كبير على مسامية الرغوة النهائية.
مع زيادة درجة حرارة التكليس من ٤٠٠ إلى ۸۰۰ درجة مئوية، تحسنت كثافة الرغوة من ٢,١٨ إلى ۱,۰۹ جم / سم ۳، مما يؤدي بالتالي إلى زيادة مسامية العينات من ١٨,٩٤ إلى ٥٢,٧٩.
حققت العينات المختبرة أعلى امتصاص للطاقة يبلغ ٣٢٥ ميجا باسكال عند درجة حرارة تكليس تبلغ ۸۰۰ درجة مئوية.
يتم قياس الزيادة في المسامية بواسطة برنامج ImageJ، وتم إجراء اختبار امتصاص الطاقة بواسطة اختبار ضغط شبه ثابت.
أثبتت هذه الاختبارات بوضوح أن التحسن في خصائص المسامية وامتصاص الطاقة بسبب زيادة الوقت ودرجة حرارة تكليس الألومينا التي أشارت إلى قدرة امتصاص الطاقة العالية للرغوة المصنعة، ويمكن استخدامها في التطبيقات التي تحتاج إلى امتصاص طاقة عالية مثل صناعة السيارات.
Abstract EN
In the last decades, aluminum foam has attracted many researchers and manufacturers due to its unique properties which find a lot of applications, especially in a lightweight structure.
the current work aims to study the effect of adding calcined alumina to the melting aluminum on the final mechanical and microstructure of produced aluminum foam.
calcium carbonate was used as a foaming agent.
the study reveals that calcination times / temperature have a significant effect on the final foam porosity.
with increasing calcination time from 30 min to 90 min the foam density improved from 2.27 to 1.27 g / CM3, which consequently result in increase of samples porosity from 15.9 to 52.7%.
also, the results from the compression test show that the variation of calcination time can be used to alter the energy absorption capacity of samples.
tested samples achieved the highest energy absorption of 128 MPA at a calcination time of 90 min.
also, the study reveals that calcination temperature has a significant effect on the final foam porosity.
with increasing calcination temperature from 400 to 800°c, the foam density improved from 2.18 to 1.09 g / CM3, which consequently result in increase of samples porosity from 18.94 to 52.79%.
tested samples achieved the highest energy absorption of 325 MPA at a calcination temperature of 800°c.
the increase in porosity is measured by imagej software, and the energy absorption test was carried out by a quasi-static compression test.
these increases produced material can be used in applications needs high energy absorption like automotive industry.
American Psychological Association (APA)
Jamal, Muhammad& Hasab Allah, Ibrahim Muhammad& Umar, Rifai& Abd al-Rahman, Yasir. 2021. The effect of adding Calcined alumina on microstructure and mechanical properties of aluminum foam. Journal of Engineering Sciences،Vol. 49, no. 5, pp.551-567.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1254474
Modern Language Association (MLA)
Jamal, Muhammad…[et al.]. The effect of adding Calcined alumina on microstructure and mechanical properties of aluminum foam. Journal of Engineering Sciences Vol. 49, no. 5 (Sep. 2021), pp.551-567.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1254474
American Medical Association (AMA)
Jamal, Muhammad& Hasab Allah, Ibrahim Muhammad& Umar, Rifai& Abd al-Rahman, Yasir. The effect of adding Calcined alumina on microstructure and mechanical properties of aluminum foam. Journal of Engineering Sciences. 2021. Vol. 49, no. 5, pp.551-567.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1254474
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references: p. 564-566
Record ID
BIM-1254474