مطالعه تجربی رفتار حرارتی و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌‌های PA6/CaCO3

محورهای موضوعی : نانومواد

رسول محسن‌زاده ¹ (دانشکده مهندسی مکانیک، گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشگاه تبریز)
سید محمدرضا سید نورانی ² (مهندسی مکاترونیک، دانشکده مهندسی فناوری‌های نوین، دانشگاه تبریز)
علی نوزاد بناب ³ (گروه مکانیک، آموزشکده فنی (شماره 1) تبریز، دانشگاه فنی و حرفه‌ای)

تاریخ دریافت : 1397/03/23 تاریخ پذیرش : 1397/03/23 تاریخ انتشار : 1394/03/01

کلید واژه: خواص مکانیکی, نانوذرات کربنات کلسیم, پلی آمید 6, رفتار حرارتی,

چکیده مقاله :

پژوهش‌های اخیر نشان داده است افزودن مقادیر کمی از پرکننده‌های معدنی در مقیاس نانومتری به جای ذرات میکرونی و یا بزرگتر، می‌تواند خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمرها را بهبود بخشد. در این مقاله، با انتخاب پلی آمید 6 به‌ عنوان زمینه پلیمری، به مطالعه تجربی تاثیر نانوذرات کربنات کلسیم بر خواص مکانیکی و رفتار حرارتی نانوکامپوزیت حاصل پرداخته می‌شود. بدین منظور 3 نمونه نانوکامپوزیتی با مقادیر 1، 3 و 5 قسمت وزنی نانوذرات به همراه 1 قسمت وزنی سازگار کننده در هر مخلوط، که هر یک به روش اکسترودر دو پیچه و قالب‌گیری تزریقی تولید می‌شود، مورد مقایسه قرار می‌گیرد. از این‌رو ضمن مطالعه شکل‌شناسی نمونه‌ها، آزمایش‌های گرماسنجی، شاخص جریان مذاب، کشش، خمش و ضربه برای هر یک از آنها انجام می‌شود. نتایج آزمون گرماسنجی نشان می‌دهد حضور نانوذرات کربنات کلسیم اثر هسته‌زنی داشته و درجه بلورینگی پلی آمید را افزایش می‌دهد. همچنین نانوذرات سبب افزایش شاخص جریان مذاب می‌شوند. آزمون‌های مکانیکی نیز نشان می‌دهند افزودن نانوذرات کربنات کلسیم به پلی آمید 6، منجر به افزایش استحکام کششی و خمشی به ترتیب به میزان 19 و 25% و بهبود استحکام ضربه‌ای به میزان 20% می‌شود.