بررسی تجربی خواص سایش فرسایشی نانو کامپوزیت‌ پایه پلیمری پلی آمید6 / نانو رس

کامپوزیت های زمینه پلیمری تقویت شده با ذرات صلب توسط فرایند اصطکاک اغتشاشی در مقایسه با پلیمرهای تقویت نشده، دارای استحکام، مدول یانگ و مقاومت به سایش بالاتری میباشند که این باعث افزایش روزافزون کاربرد آن‌ها در صنایع هوافضا و حمل و نقل گردیده است. در این پژوهش تاثیر درصد وزنی نانو ذرات، فشار و زاویه برخورد ذرات ساینده بر روی نرخ سایش فرسایشی لایه سطحی نانوکامپوزیتی تولید شده توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی، به صورت تجربی بررسی شده است. پلی آمید6 به عنوان زمینه پلیمری و نانو خاک رس از نوع closit20a با درصد‌های وزنی 2، 4 و 6 به عنوان ذرات تقویت کننده استفاده شده است. برای انجام آزمایش‌ سایش فرسایشی از یک دستگاه پاشش ذرات ساینده استفاده گردیده است. نتایج نشان می‌دهد با تغییر زاویه برخورد ذرات ساینده، نرخ فرسایش به شدت تغییر می کند. در زوایای پایین (30-15 درجه)، نانوکامپوزیت6 درصدنانورس، بیشترین مقاومت فرسایشی را از خود نشان داد در حالی که در زوایای برخورد بالا (90-60درجه)، نانوکامپوزیت 2درصد نانورس، مقاومت فرسایشی بهتری از خود نشان داد. با افزایش فشار پاشش ذرات ساینده، مشاهده گردید که در تمامی آزمایش‌ها نرخ سایش فرسایشی افزایش می‌یابد.‌

experimental study on erosion properties of polymeric based polyamide/nano clay composites

the high strength، young modulus، wear resistance of particle-reinforced polymer-based composites as compared to pure polymers cause increasing application of this material group in aerospace and transportation industry. in many situations، the part life depends on the surface properties such as wear resistance and surface quality. friction stir process (fsp) is a process that can reinforce the surface layer of polymers without affecting the bulk of it. this process can distribute the filler uniformly in a specific layer thickness of matrix. in this study، the effects of nanoparticle content (wt%)، pressure and incident angle of particles on erosion rate of nano-composite layer، which is formed by friction stir process، were experimentally investigated. the material used for the matrix of nano-composite was polyamide 6 (pa6). the nanoclay (closite 20a)، at three content level of 2، 4، and 6wt%، was selected as reinforcing particles to increase the strength and wear resistance of fabricated nano-composite layer. the results of experiments indicated that at the low incident angles (15~300) the maximum erosions resistance occurs in polyamide6/clay (6wt%) while at high incident angles (60~900) polyamide 6/clay (2wt%) represented highest level of erosion resistance. in all of the samples، the erosion rate increased as the spraying pressure of nanopartiles elevated.