نقش افزودنی های پودری بر رفتار تریبولوژیکی کامپوزیت های پلیمری بر پایه رزین فنولیک

این مقاله به بررسی نقش افزودنی های پودری شامل روانسازهای جامد (گرافیت و مولیبدن دی سولفاید)، پلی تترافلورو اتیلن و فیلر سرامیکی SiC بر رفتار تریبولوژیک یک پلیمر ویژه، رزین فنولیک، می پردازد. نمونه هایی از جنس کامپوزیت های پلیمری با استفاده از روش قالب گیری فشاری گرم ساخته شده و مشخصات سایشی و اصطکاکی آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور از یک دستگاه تریبومتر پین روی دیسک تحت شرایط لغزش خشک و دمای محیط استفاده شده و مقادیر ضریب اصطکاک و میزان سایش نمونه ها تعیین گردید. یک پین از جنس فولاد سخت AISI 52100 به عنوان سطح مقابل انتخاب شد. آزمایش های متعددی با تغییر در نوع و کسر وزنی فیلر به کار رفته در ساخت نمونه کامپوزیتی انجام گرفت. درصدهای وزنی 10، 15 و 20 برای روان سازهای جامد (گرافیت و مولیبدن دی سولفاید)،15،10،5و 20 در مورد پلی تترافلورو اتلین و5و10 برای فیلرهای سرامیکی SiC به کار گرفته شد. در مورد SiC تاثیر اندازه ذرات نیز مورد مطالعه قرار گرفت که بدین منظور دو نوع فیلر با اندازه های 5 و 38 میکرومتر انتخاب گردید. نتایج نشان می دهد افزودن فیلرهای با ساختار لایه ای (گرافیت و مولیبدن دی سولفاید) موجب کاهش میزان اصطکاک و افزایش مقدار سایش می گردد. در حالی که پودرپلیمرپلی تترا فلورو اتیلن(PTFE) از طریق کاهش میزان سایش و ضریب اصطکاک هر دو ویژگی تریبولوژیک را بهبود می بخشد. فیلر سرامیکی سیلیکون کارباید، رفتار متفاوتی را نشان می دهد. در این مورد اندازه ذرات فیلر نقش موثری بر رفتار سایشی دارند، به گونه ای که ذرات درشت-تر(38) محافظت بهتری از ماتریس پلیمری در برابر فرایند سایش به عمل آورده و میزان سایش را کاهش می دهند، در حالی که ذرات ریزتر (5) باعث افزایش جزئی در مقدار سایش می شوند.