نام پژوهشگر: احسان به آذین

بررسی خواص تریبولوژیکی نانوکامپوزیت های پلی آمید به منظور استفاده در کاربردهای مهندسی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1389
  احسان به آذین   مهدی رزاقی کاشانی

پلی آمید ها از جمله پلاستیک های مهندسی هستند که در کاربردهای تریبولوژیکی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این بین پلی آمید 6 به سبب برخی خواص ویژ? فیزیکی، مکانیکی و تریبولوژیکی، جایگاه ویژه ای یافته است. از آنجاییکه پلی آمید 6 به صورت خالص قادر به تامین احتیاجات تریبولوژیکی نیست، اصلاح خواص تریبولوژیکی با افزودن پرکننده ها تامین می گردد. درحال حاضر از پرکننده های سرامیکی، اکسیدهای فلزی و الیاف کوتاه در این پلیمر استفاده می شود. در این پروژه از پرکننده های نانوسیلیکا (3% وزنی) و الیاف آرامید (4% و 8%) برای اصلاح خواص تریبولوژیکی پلی آمید 6، جهت استفاده در کاربردهای مهندسی استفاده شده است. برای بهبود توزیع ذرات نانوسیلیکا در بستر پلی آمید 6، از اصلاح کننده-های سیلانیِ آمینی و وینیلی بر سطح نانوسیلیکا استفاده شده و نمونه های پلیمری با روش مذاب تهیه گردید. نمونه های آزمون مکانیکی و تریبولوژیکی، به روش تزریق ساخته شد. به منظور بررسی پراکنش پرکننده ها در ماتریس پلیمری، تصاویر sem از سطح شکست نمونه ها تهیه شد و آزمون های کشش یکطرفه، ضربه، دینامیکی مکانیکی (dmta) و آزمون واپیچیدگی حرارتی (hdt)، برای بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از دستگاه تریبومتر، ضریب اصطکاک و میزان سایش نمونه ها، در آزمون های کوتاه مدت و بلندمدت، اندازه گیری شد. در نهایت به علت ماهیت پدیده نگری این پروژه، از آنالیزهای آماری به منظور حصول نتایج قابل استناد و اطمینان استفاده شد. نتایج نشان داد، نانوسیلیکای اصلاح نشده در بهبود خواص مکانیکی و تریبولوژیکی تاثیری ندارد و حتی باعث افت خواص می گردد. در حالیکه نانوسیلیکای اصلاح شده با سیلان آمینی، خواص مکانیکی و تا حدودی، خواص تریبولوژیکی را بهبود می بخشد. در میان کامپوزیت های حاوی الیاف آرامید، کامپوزیت حاوی 8% وزنی الیاف آرامید، خواص دینامیکی مکانیکی و خواص تریبولوژیکی کوتاه مدت و تحمل گرمایی را بهبود داده است و کامپوزیت حاوی 4% وزنی الیاف آرامید، بیشترین تاثیر را در بهبود خواص تریبولوژیکی نشان داده است و تا حدی خواص مکانیکی را بهبود بخشیده است. در نهایت، کامپوزیت حاوی 4% وزنی الیاف آرامید، به عنوان کامپوزیت دارای ترکیب درصد بهینه، برای اصلاح خواص تریبولوژیکی انتخاب شد.