مطالعه تجربی رفتار سایشی نانوکامپوزیت های UHMWPE/zeolite

در این پژوهش، تاثیر نانو ذرات زیولیت بر خواص سایشی پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا که کاربرد فراوانی در ایمپلنت های ارتوپدی دارند، مورد مطالعه قرار گرفته است. بهبود خواص تریبولوژی این پلیمر، از جمله چالش های صنعت پزشکی می باشد و تاثیر مستقیم بر عمر ایمپلنت های ارتوپدی دارد. نمونه های استوانه ای نانوکامپوزیتی بر پایه آمیخته پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا حاوی نانوذرات زیولیت (2، 4 و 6 قسمت وزنی) به روش اکسترودر و قالب گیری تزریقی تولید شد. شکل شناسی نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد. با استفاده از آزمون پین روی دیسک، مقدار سایش، دما و ضریب اصطکاک تحت نیروی فشاری N 50 و سرعت ثابت m/s 5/0 اندازه گیری شد. مقدار سایش، دما و ضریب اصطکاک در نمونه حاوی 4 قسمت وزنی از نانو زیولیت، پس 4500 متر، به ترتیب حدود 56، 32 و 26 درصد کمتر از نمونه پلی اتیلنی خالص مشاهده شد. در مقابل، بکارگیری 6 قسمت وزنی از نانو ذرات زیولیت، منجر به کلوخه شدن ذرات و افزایش مقدار سایش، دما و ضریب اصطکاک، نسبت به نمونه های نانوکامپوزیتی شد. علاوه براین، مورفولوژی نمونه های نانوکامپوزیتی، پس از آزمون، سطح صافتر و با آثار سایش خراشی کم عمق تر نسبت به سطح ساییده شده نمونه پلی اتیلنی خالص نشان داد.