بررسي تجربي خواص مكانيكي، سازوكار شكست و رشد ترك نانوكامپوزيت‌هاي PA6NBRخاك رس

فرضيه: الاستومر گرمانرم پلي‌آميد6 (PA6)آكريلونيتريل بوتادي‌ان (NBR) تقويت‌شده با نانوذرات در صنايع مختلف كاربرد دارند. افزودن نانوذرات به الاستومرهاي گرمانرم بر استحكام كششي و ضربه‌اي، سازوكار شكست و خواص گرمايي نانوكامپوزيت‌ها مؤثر است. براي ساخت اين نانوكامپوزيت‌ها فرايندهاي مختلفي مانند اكسترودر، مخلوط‌كن داخلي و اصطكاكي اغتشاشي وجود دارد.روش‌ها: نانوكامپوزيت‌هاي‌ PA6NBR– خاك‌رس با استفاده از مخلوط‌ كن داخلي و فرايند اصطكاكي اغتشاشي ساخته شدند. خواص مكانيكي و سازوكار شكست اين نانوكامپوزيت‌ها با آزمون‌هاي مكانيكي (كشش، ضربه و سختي) و روش كار ضروري شكست (EWF) بررسي شد. پراش پرتو X  و ميكروسكوپي الكتروني پويشي (SEM) براي بررسي شكل‌شناسي نمونه‌ها به‌كار گرفته شد.يافته‌ها: نتايج نشان داد، استحكام كششي نمونه حاصل از مخلوط‌ كن داخلي با افزودن نانوخاك‌رس تا %5 وزني، افزايش و در بيش از %5 وزني كاهش يافت. نمونه حاصل از فرايند اصطكاكي اغتشاشي با %7 وزني نانوذرات خاك‌رس بيشترين استحكام كششي (35.4MPa) را نشان داد. در نمونه حاصل از فرايند اصطكاكي اغتشاشي با %7 وزني نانوخاك‌رس، مدول كششي و كار كلي شكست به‌ترتيب 75 و %56 فزايش يافت، درحالي كه در نمونه مخلوط‌ كن داخلي، مدول %50 افزايش و كار كلي شكست %5 كاهش يافت. با افزودن %7 وزني نانوذرات به آميخته PA6/NBR، استحكام ضربه‌اي نمونه‌هاي حاصل از فرايندهاي اصطكاكي اغتشاشي و مخلوط‌كن داخلي به‌ترتيب 4 و %18 كاهش يافت. افزودن %7 وزني نانوخاك‌رس به آميخته PA6/NBR با فرايند اصطكاكي اغتشاشي، موجب بهبود خواص گرمايي همچون افزايش دماهاي تبلور و ذوب به‌ترتيب از 195.3 به 197.1 و 221.31 به 222.5 درجه سلسيوس شد.