مطالعه ی مقاومت خراشی پلی اتیلن و کامپوزیت تقویت شده آن با نانوذرات کربنات کلسیم

در این پژوهش، بمنظور بررسی نقش نانوذرات کربنات کلسیم بر مقاومت خراش پلی اتیلن (pe)، آزمون خراش در شرایط گوناگون انجام پذیرفت. بدین منظور در ابتدا نمونه های نانوکامپوزیتی زمینه pe تقویت شده با درصدهای وزنی متفاوت از نانوذرات کربنات کلسیم (0، 5، 5/7 و10) تولید گردید. برای بررسی ریزساختار نمونه های پلی اتیلن و پلی اتیلن تقویت شده با %10 وزنی نانوذرات کربنات کلسیم، این نمونه ها در حلال تولوین تبلور یافتند و بعد از اچ شدن با محلولی حاوی پتاسیم پرمنگنات، با استفاده از میکروسکوپ sem مورد مشاهده قرار گرفتند. نمونه های نانوکامپوزیتی با استفاده از یک خراشنده ی مخروطی و در نیروهای عمودی 5 ، 15 و 25 نیوتن و سرعت خراش mm/s 1 مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای بیان مقاوت ماده در مقابل فرایند خراشیدن، سختی خراش هر نمونه بدست آورده شد. سطح تعدادی از نمونه های خراش یافته به وسیله میکروسکوپ الکترونی مورد ارزیابی قرار گرفت. تصاویر ریزساختار نمونه ها نشان می دهد که با افزودن نانوذرات کربنات کلسیم به پلی-اتیلن، قطر اسفرولیت های نواری کاهش می یابد. نتایج آزمون خراش بیان می کند که افزودن نانوذرات کربنات کلسیم، به پلی اتیلن در تمام نیروهای عمودی و موجب افزایش مقاومت خراش نمونه ها می شود. البته این روند افزایش در نیروهای عمودی کوچک تر، محسوس تر می باشد. با مقایسه ی پلی اتیلن و نانوکامپوزیت حاوی 10% وزنی کربنات کلسیم، مکانیزم تغییرشکل در نیروی کم تر از 25 نیوتن، برای هر دو یکسان بوده و از نوع شخم زدن نرم است. در حالی که در نیروی 25 نیوتن، برای pe، آسیب پولک ماهی و برای کامپوزیت از نوع سیلان مومسان می باشد.