بررسی رفتار لغزش خشک فلز بر نانوکامپوزیت‌های تقویت ‌شده با نانولوله‌های کربنی و نانورس

ایجاد سایش در بسیاری از ماشین‌های صنعتی باعث افزایش لقی بین قطعات متحرک، کاهش دقت، ایجاد ارتعاش، خستگی و در نهایت می‌تواند باعث از کار افتادن کامل دستگاه‌ و تحمیل هزینه‌های بسیاری بر صنعت شود. در این مقاله رفتار لغزشی خشک فلز بر روی سطح نانوکامپوزیت‌های زمینه اپوکسی و خواص مکانیکی آن‌ها مطالعه شده است. اپوکسی خالص، نانولوله‌کربنی/ اپوکسی، نانورس/ اپوکسی و نانولوله‌کربنی/ نانورس/ اپوکسی نمونه‌های مورد مطالعه هستند. جهت بررسی رفتار لغزشی، نمونه‌ها به شکل دیسک و مطابق استاندارد ساخته شدند و پین فلزی ساینده مسافت هزار متر را در مسیر دایره‌ای بر روی سطح نمونه‌ حرکت کرد. نیروهای محوری مختلفی بر پین فولادی اعمال گردید و ضریب اصطکاک بین فلز و نمونه‌ها‌ و همچنین مقدار کاهش وزن نمونه‌ها پس از طی این مسافت اندازه‌گیری شد. خواص مکانیکی نمونه‌ها به کمک آزمون کشش ساده تعیین گردید. نتایج حاکی از آن بود که افزودن تقویت‌کننده‌های نانوساختار در هر سه نمونه نانوکامپوزیتی باعث مقاومت بیشتر نمونه در برابر سایش در مقایسه با نمونه اپوکسی خالص می‌شود. در بیشترین میزان بار محوری، ضریب اصطکاک بین پین فلزی و اپوکسی 0.27 اندازه گیری شد که این مقدار پس از افزودن 1.5 درصد وزنی نانورس به زمینه اپوکسی 40 درصد کاهش را نشان می‌دهد.

Investigation of dry sliding behavior of metal on nanocomposites reinforced with carbon nanotubes and nanoclay

• Abrasion in many industrial machines increases the clearance between moving parts, reduces accuracy, causes vibration, fatigue, and can ultimately cause complete machine failure and impose high costs on the industry. In this paper, the dry sliding behavior of metal on the surface of epoxybased nanocomposites and their mechanical properties have been studied. Neat epoxy, carbon nanotube/ epoxy, nanoclay/ epoxy and carbon nanotube/ nanoclay/ epoxy are the samples. To investigate the sliding behavior, the samples were made in the form of a disc and according to the standard. The abrasive metal pin moved a distance of 1000 m in a circular path on the surface of the sample. Different axial loads were applied to the steel pin. The coefficient of friction between the metal and the samples, and the weight loss of the samples were measured. Also the mechanical properties of samples were determined by simple tensile test. The results showed that the addition of nanostructured reinforcements in all three nanocomposite samples made the sample more resistant to abrasion compared to the pure epoxy sample. At the maximum axial load, the coefficient of friction between the metal pin and the epoxy was measured to be 0.27, which indicated a reduction of 40% after adding 1.5% by weight of nanoclay to the epoxy.