تحلیل تجربی رفتار فیزیکی/مکانیکی روکش شفاف نانو کامپوزیتی از جنس پلی‌یورتان/ نانو ذرات آلومینا

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

3 استادیار، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش، گروه پوشش‌های سطح و خوردگی، تهران، ایران

doi
چکیده

در این تحقیق، پوشش‌های نانو کامپوزیت‌های بر پایه پلی‌یورتان حاوی درصدهای وزنی مختلف از نانو ذرات آلومینا تهیه و خواص فیزیکی/مکانیکی آن‌ها بر روی زمینه فولادی مورد بررسی قرار گرفت. خواص فیزیکی/   مکانیکی پوشش‌ها توسط آزمون‌های ضربه، خمش، کشش و آنالیز دینامیکی مکانیکی حرارتی ((DMTA مطالعه گردید. چگونگی پخش نانوذرات در پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبش میدان مغناطیسی (FE-SEM) بررسی شد. نتایج ارزیابی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌ها نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانو ذرات تا 2 درصد  افزایش قابل ملاحظه استحکام کششی و انرژی در نقطه شکست کامپوزیت و تا چهار درصد وزنی افزایش چگالی اتصالات عرضی و مدول ذخیره پوشش مشاهده گردید. همچنین مقاومت در برابر ضربه و خمش کامپوزیت‌‌ها به دلیل انعطاف‌پذیری خوب پلی‌یورتان، با غلظت‌های پایین نانو ذرات تحت تأثیر قرار نگرفت. بهبود خواص فیزیکی/ مکانیکی به پخش مناسب نانوذرات در پوشش و مدول بالای آن‌ها ارتباط داده شد. همچنین نانوذرات توانستند تا انرژِی وارده به پوشش را در فصل مشترک پوشش/نانوذرات تلف نموده و استحکام آن را در برابر تنش وارده افزایش چشمگیر دهند.