مروري بر ساخت كامپوزيت‌ها و نانوكامپوزيت‌هاي پايه پليمري با فرايند اصطكاكي اغتشاشي

با توجه به سبكي و مقاومت شيميايي مناسب پليمرها در مقايسه با فلزات، استفاده از اين مواد در صنايع مختلف هر روز بيشتر شده است. تقويت پليمرها با ذرات ميكرو و نانومقياس، به‌دليل استحكام كم آن‌ها ضروري است. در سال‌هاي اخير، يكي از پيشرفت‌هاي انجام‌گرفته در صنعت پلاستيك و كامپوزيت‌ها توسعه و تجاري‌سازي نانوكامپوزيت‌هاي پايه پليمري است. نانوكامپوزيت‌هاي پليمري بر پايه گرمانرم‌هاي پلي‌اولفيني در كاربردهاي مهندسي از جمله صنايع خودروسازي، هوافضا، ساختمان و تجهيزات پزشكي مورد توجه قرار گرفته است. فرايندهاي مختلفي مانند استفاده از اكسترودر و مخلوط‌ كن داخلي براي ساخت نانوكامپوزيت‌هاي پليمري به‌كار مي‌روند. محدوديت اين فرايند‌ها هزينه زياد، چندمرحله‌اي‌شدن فرايند توليد ورق‌ها و مقدار ذرات تقويت‌كننده با ابعاد نانو (حداكثر %5) است. به‌تازگي ساخت كامپوزيت‌ها و نانو‌كامپوزيت‌هاي پليمري با استفاده از روش اصطكاكي اغتشاشي بررسي شده است. در اين فرايند، شياري در قطعه اوليه ايجاد مي‌شود و پس از آن مواد و ذرات تقويت‌كننده داخل شيار قرار مي‌گيرند. اين ذرات با استفاده از ابزار دوراني درون ماده پايه پخش مي‌شوند و نانوكامپوزيت ايجاد مي‌شود. براي توليد كامپوزيت و نانوكامپوزيت‌هاي پليمري با فرايند اصطكاكي اغتشاشي، شياري با ابعاد مشخص درون صفحه ماده پايه ماشين‌كاري شده و نانوذرات درون اين شيار فشرده مي‌شوند. پس از آن ابزار چرخشي به داخل ورق نفوذ و در طول شيار حركت مي‌كند تا ذرات را درون مواد پايه پراكنده سازد.