Entwicklung eines Ni-Al-Nano-Verbundwerkstoffs zur Untersuchung der mechanischen Eigenschaften

Nickel-Aluminium-Nanokomposit wurde durch ein konventionelles pulvermetallurgisches Verfahren mit Hilfe einer direkten Reaktion von Aluminiumpulver und Nickelchlorid entwickelt, um seine mechanischen Eigenschaften zu bestimmen. Bei Raumtemperatur bildete der Verbundwerkstoff zunächst Al-Ni und nach Erhitzen auf 600ºC bildet das Verbundpulver Al3Ni und AlNi. Während der Vermischung von feinem Al-Pulver und Ni-Chloridlösung kam es zu einer großen exothermen Reaktion, was durch das Vorhandensein eines großen exothermen Peaks in der Differentialthermoanalysekurve bestätigt wird. Zu Beginn wurde das Ni-Chlorid-Salz mit feinem Al-Pulver in verschiedenen Zusammensetzungen (10 Gew.-%, 15 Gew.-% und 20 Gew.-%) gemischt. Die Pulvermischung wurde mit Hilfe einer hydraulischen Presse (Kapazität 2500 kg) für 5 Minuten verdichtet. Nach der Verdichtung wurden die Pulverproben (Tabletten) unter Schutzgasbedingungen im Rohrofen bei drei verschiedenen Temperaturen von 450ºC, 600ºC und 650ºC in Stickstoffatmosphäre für 1, 1,5 und 2 Stunden gesintert. Die Röntgenbeugungsanalyse (XRD) zeigt, dass der entwickelte Verbundwerkstoff aus einer intermetallischen Verbindung aus AlNi, Ni, Al und Al3Ni besteht, die den Verbundwerkstoff hart macht. Die EDX-Analyse zeigt die Anwesenheit von Ni und Al in den Verbundwerkstoffen.