مروری بر ساخت کامپوزیت‌ها و نانوکامپوزیت‌های پایه پلیمری با فرایند اصطکاکی اغتشاشی

 با توجه به سبکی و مقاومت شیمیایی مناسب پلیمرها در مقایسه با فلزات، استفاده از این مواد در صنایع مختلف هر روز بیشتر شده است. تقویت پلیمرها با ذرات میکرو و نانومقیاس، به‌دلیل استحکام کم آن‌ها ضروری است. در سال‌های اخیر، یکی از پیشرفت‌های انجام‌گرفته در صنعت پلاستیک و کامپوزیت‌ها توسعه و تجاری‌سازی نانوکامپوزیت‌های پایه پلیمری است. نانوکامپوزیت‌های پلیمری بر پایه گرمانرم‌های پلی‌اولفینی در کاربردهای مهندسی از جمله صنایع خودروسازی، هوافضا، ساختمان و تجهیزات پزشکی مورد توجه قرار گرفته است. فرایندهای مختلفی مانند استفاده از اکسترودر و مخلوط‌کن داخلی برای ساخت نانوکامپوزیت‌های پلیمری به‌کار می‌روند. محدودیت این فرایند‌ها هزینه زیاد، چندمرحله‌ای‌شدن فرایند تولید ورق‌ها و مقدار ذرات تقویت‌کننده با ابعاد نانو (حداکثر %5) است. به‌تازگی ساخت کامپوزیت‌ها و نانو‌کامپوزیت‌های پلیمری با استفاده از روش اصطکاکی اغتشاشی بررسی شده است. در این فرایند، شیاری در قطعه اولیه ایجاد می‌شود و پس از آن مواد و ذرات تقویت‌کننده داخل شیار قرار می‌گیرند. این ذرات با استفاده از ابزار دورانی درون ماده پایه پخش می‌شوند و نانوکامپوزیت ایجاد می‌شود. برای تولید کامپوزیت و نانوکامپوزیت‌های پلیمری با فرایند اصطکاکی اغتشاشی، شیاری با ابعاد مشخص درون صفحه ماده پایه ماشین‌کاری شده و نانوذرات درون این شیار فشرده می‌شوند. پس از آن ابزار چرخشی به داخل ورق نفوذ و در طول شیار حرکت می‌کند تا ذرات را درون مواد پایه پراکنده سازد.