بررسی اثر مقاوم ساز نانو ذرات اکسید سیلیسیم بر خواص سایشی کامپوزیت پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا تقویت شده با الیاف کربن

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 2، دوره 26، شماره 2 - شماره پیاپی 12، شهریور 1394، صفحه 109-117   

نوع مقاله: یادداشت پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v26i2.32628

نویسندگان

علیرضا خاوندی^{* 1}؛ محمد علی ستاری²؛ محمدرضا نعیمی جمال²

¹دانشگاه علم و صنعت ایران

²علم و صنعت ایران

چکیده

در این پژوهش، فرایند بورسیلیسیم‌دهی همزمان به‌روش سمانتاسیون بسته‌ای بر روی فولاد گرم‌کار H11 انجام شد. عملیّات پوشش‌دهی با ترکیب مشخصی از این دو عنصر در دو دمای °C 1000 و °C 950 به‌مدّت زمان‌های 3 و 6 ساعت انجام شد. مشخصّات قطعه پس از پوشش‌دهی به‌وسیله‌ی میکروسکُپ‌های نوری و الکترونی روبشی، پراش پرتوی ایکس و ریزسختی‌سنجی بررسی شدند. پس از بررسی ساختارهای ایجاد شده، مشخص شد که لایه‌ی پوشش متشکّل از دو لایه است، یک لایه‌ی ترکیبی و یک لایه‌ی نفوذی که حاوی ذرات کاربید حل نشده بود. سختی پوشش‌ها در این نمونه‌ها، در محدوده‌ی 500 تا 700 ویکرز به‌دست آمد. افزون بر این، افزایش دما و زمان پوشش‌دهی بر نوع کاربیدهای حل نشده مؤثر بود.

کلیدواژه‌ها

پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا؛ سایش؛ نانو سیلیکا؛ کربن فیبر؛ کامپوزیت؛ سه جزئی؛ ساخت؛ میکروسکپ الکترونی؛ روغن پارافین؛ پلیمر؛ تقویت کننده فیبری؛ تقویت کننده ی ذره ای

مراجع

1.Zhu, C., Jacobs, O., Jaskulka, R., Koller, W., and Wu, W., "Effect of counterpart material and water lubrication on the sliding wear performance of crosslinked and non-crosslinked ultra high molecular weight polyethylene", Polymer testing, Vol. 23, no. 6, pp. 665-673, (2004).

2. Zhou J. and Yan, F., "Mechanical and tribological behavior of compatibilized ultra-high-molecular-weight polyethylene/liquid crystalline polymer composites", Polymer testing, Vol. 23, no. 7, pp. 827-833, (2004).

3. Dos Santos Alves, A., Cassiano Nascimento, L. and M. Suarez, J., "Influence of weathering and gamma irradiation on the mechanical and ballistic behavior of UHMWPE composite armor", Polymer testing, Vol. 24, no. 1, pp. 104-113, (2005).

4. P. Stephens, C., S. BensonR., Esther Martinez-Pardo, M., D. Barker,E., B. Walker,J., and P. Stephens,T., "The effect of dose rate on the crystalline lamellar thickness distribution in gamma-radiation of UHMWPE", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, Vol. 236, no. 1, pp. 540-545, (2005).

5. Molazemhosseini, A., Tourani, H., Khavandi, A. and E. Yekta, B., "Tribological performance of PEEK based hybrid composites reinforced with short carbon fibers and nano-silica", Wear, (2013).

6. S. Tambe, N.and Bhushan, B., "Micro/nanotribological characterization of PDMS and PMMA used for BioMEMS/NEMS applications",Ultramicroscopy, Vol. 105, no. 1, pp. 238-247, (2005).

7. Satyanarayana, N., K. Sinha,S. and H. Ong, B., "Tribology of a novel UHMWPE/PFPE dual-film coated onto Si surface", Sensors and Actuators A: Physical, Vol. 128, no. 1, pp. 98-108, (2006).

8. Briscoe, B., "Wear of polymers: an essay on fundamental aspects.TRIBOLOGY international", Vol. 14(4), pp. 231-243, 1981.

9. Dangsheng, X., "Friction and wear properties of UHMWPE composite reinforced with carbon fiber", Materials Letters, Vol. 59 , pp. 175-179, (2013).

10. J.GUO, Y., L. XIAO,H., HU,H., L. HU,B., J. HUANG,W., "Study on the friction and wear properties of UHMWPE/SiO2 composite materials", Journal of Functional Materials, Vol.5, pp. 29-33, (2009).

11. R.Kashan,M., Behazin, E.,Fakhar, A., "Construction and evaluation of a new tribometer for polymers", Polymer Testing, Vol. 30(3), pp. 271-276, (2011).

12. Zhang,G., Chang,L., and K. Schlarb, A., "The roles of nano-SiO2 particles on the tribological behavior of short carbon fiber reinforced PEEK", Composites science and technology, Vol. 69, no. 7, pp. 1029-1035, (2009).

13. Hedayati, M., Salehi, M., Bagheri, R., Panjepour, M. and Naeimi, F., "Tribological and mechanical properties of amorphous and semi-crystalline PEEK/SiO2 nanocomposite coatings deposited on the plain carbon steel by electrostatic powder spray technique", Progress in Organic Coatings, Vol. 74, no. 1, pp. 50-58, (2012).