مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه تجربی جذب آب و خواص سایشی نانو کامپوزیت های PA6/CaCO3

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات آذربایجان شرقی، گروه مهندسی مکانیک
2 دانش آموخته کارشناسی ارشد در مهندسی مکانیک - ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز
3 استادیار گروه مهندسی مکاترونیک دانشگاه تبریز
چکیده
در این مقاله، تاثیر نانو ذرات کربنات کلسیم بر جذب آب و خواص سایشی پلی آمید مورد مطالعه قرار می گیرد. بدین منظور ابتدا نانو کامپوزیت هایی بر پایه ی پلی آمید 6، حاوی نانو ذرات کربنات کلسیم (1 تا 5 قسمت وزنی) و PA-g-MAH به عنوان سازگارکننده (1 قسمت وزنی) به روش اکسترودر دو پیچه و قالب گیری تزریقی تولید می شوند. آزمون سایش برای هر یک از نمونه ها تحت شرایط یکسان انجام می گیرد. سپس شکل شناسی نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی می شود. حضور نانو ذرات کربنات کلسیم، همراه با سازگارکننده، منجر به افزایش مقاومت سایش نمونه ها و کاهش جذب آب آنها می گردد. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که کمترین مقدار سایش در نمونه ی کامپوزیت حاوی 1 قسمت وزنی نانو ذرات کربنات کلسیم همراه با سازگارکننده رخ می دهد، و مقدار سایش این نمونه حدود 4 برابر کمتر از نمونه ی پلی آمیدی خالص می اشد. علاوه بر این حضور نانو ذرات کربنات کلسیم همراه با سازگارکننده، منجر به کاهش حدود 32 درصدی میزان جذب آب در نانو کامپوزیت نسبت به پلی آمید خالص می گردد. همچنین تأثیر سازگارکننده در پخش یکنواخت نانو ذرات در زمینه ی پلیمری و نتیجه ی آن بر روی خواص سایشی حائز اهمیت می باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental Study on the Water Absorption and Tribological Properties of PA6/CaCO3 Nanocomposites

نویسندگان English

Ali Nozad Bonab 1
Rasool Mohsenzadeh 2
Mohammad-Reza Sayyed Noorani 3
3 Assistant Professor of Mechatronic Engineering Department, University of Tabriz
چکیده English

In this paper, we investigate the effect of nano-CaCO3 on water absorption and tribological properties of polyamide-6. To this end, nanocomposites based on polyamide-6 blend, containing 1 to 5 phr of nano-CaCO3, and 1 phr of maleated polyamide (PA-g-MAH) as compatibilizer, are prepared via melt compounding followed by injection molding. The wear testing of each of the prototypes is carried out under identical conditions. Then, the morphology is studied using scanning electron microscopy. The addition of nano-CaCO3 particles with compatibilizer increases the wear resistance and reduces the water absorption. The results of experiments indicate that minimum wear rate is achieved by adding 1 phr of nano-CaCO3 with compatibilizer which is nearly 4 times less than pure PA6. Furthermore, the presence of nano-CaCO3 together with PA-g-MAH lowers the amount of water absorption as high as 32% wt in compare to pure PA6. In addition to these, this fact is also emerged that effect of compatibilizer is prominent on uniform distribution of the nano-CaCO3 particles among polyamide matrix that it leads to improve the tribological properties of the nanocomposite prototypes in the wear test.

کلیدواژه‌ها English

Nanocomposite
PA6
Nano-CaCO3 Particles
Water Absorption
Tribological Properties