بررسی تجربی خواص مکانیکی و ساختاری نانو کامپوزیت های پلیمری تولیدشده به روش قالب گیری تزریقی

امروزه فن آوری نانو زندگی بشر را در ابعاد گوناگونی با دگرگونی های عمیقی روبرو کرده است. به کارگیری این فناوری به طرز غیرقابل انکاری در زمینه های مختلفی نظیر صنایع هوا و فضا، پزشکی، داروسازی و کشاورزی در حال افزایش می باشد. مواد پلیمری جایگاه به خصوصی در صنایع مختلف دارند. با این حال به منظور بهبود خواص آن ها از مواد افزودنی استفاده می شود.در این میانabs ماده ای است که ضمن اینکه کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارد به عنوان زمینه نقش مهمی در تهیه کامپوزیت های پلیمری ایفا می کند. در این پژوهش، اثر افزودن نانو ذرات اکسید آلومینیوم با درصدهای وزنی مختلف و همچنین اثر پارامترهای فرآیند تزریق شامل دمای تزریق، فشار تزریق و زمان خنک کاری بر روی استحکام کششی، استحکام ضربه، مدول الاستیسیته و چگالی نانو کامپوزیت های abs/al2o3 به طور تجربی مورد آزمایش و تحلیل قرار گرفت. این چهار متغیر در سه سطح کم، زیاد و متوسط بکار برده شدند. آرایه عمودی l9 روش تاگوچی به عنوان طرح آزمایش انتخاب شد. ترکیبات مختلف از مواد آکریلونیتریل بوتادین استایرن و نانو ذرات اکسید آلومینیوم که با درصدهای وزنی 0، 3 و 5 درصد به ماده زمینه افزوده شده بودند، به روش ذوبی و با استفاده از دستگاه اکستروژن دو ماردونه تهیه شدند. به منظور مشاهده ساختار میکروسکوپی نمونه های نانو کامپوزیتی از تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد که نشان داد نمونه های نانو کامپوزیتی شامل 3 درصد وزنی نانو ذرات اکسیدآلومینیوم دارای پراکندگی بهتری نسبت به نمونه های شامل 5 درصد بودند. نتایج حاصل از آزمون کشش نشان داد که افزودن نانو ذرات اکسید آلومینیوم تا میزان 3 درصد وزنی به پلیمر abs، باعث افزایش استحکام کششی می شود و سپس با افزایش درصد وزنی از 3 درصد ب 5 درصد،استحکام کششی کاهش پیدا می کند. تجزیه و تحلیل واریانس نشان داد که درصد وزنی نانو ذرات اکسید آلومینیوم تأثیرگذارترین پارامتر بر استحکام کششی است. پارامترهای دمای تزریق،فشار تزریق و زمان خنک کاری در رده های بعدی قرار گرفتند. انتخاب سطوح بهینه پارامترها بر اساس تحلیل "مقادیر متوسط" صورت پذیرفت. ترکیب سطوح بهینه باعث بهبود استحکام کششی گردید. نتایج همچنین نشان داد که با افزایش مقدار درصد وزنی نانو ذرات اکسید آلومینیوم، مدول الاستیسیته و چگالی نانو کامپوزیت، افزایش پیدا می کند. نتایج آزمون ضربه هم مشخص نمود که با افزودن نانو ذرات به زمینه ی پلیمری، مقاومت به ضربه کاهش می یابد.