به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب karim shelesh-nezhad

  • رسول محسن زاده*، کریم شلش نژاد، تاج بخش نوید چاخرلو

    فرضیه: 

    در این پژوهش، اثر به کارگیری نانوذرات دوده (CB) و کلسیم کربنات رسوبی (NPCC) بر رفتار سایشی، گرمایی و شکل شناسی در چرخ دنده های نانوکامپوزیتی بر پایه پلی استال (POM) به طور تجربی مطالعه شد. پلی استال از جمله مواد مهندسی پرکاربرد برای ساخت چرخ دنده است. با وجود این، از ضعف های عمده آن مقاومت گرمایی و استحکام ضربه ای شکاف دار نسبتا کم و حساسیت به پرتو فرابنفش است. افزودن نانوذرات دوده به پلی استال، می تواند به صورت هم زمان استحکام کششی و چقرمگی و مقاومت به پرتو فرابنفش پلی استال را افزایش دهد. 

    روش ها

    نمونه های چرخ دنده ای نانوکامپوزیتی بر پایه آمیخته پلی استال دارای %0.42 وزنی تقویت کننده نانوذرات دوده و  نانوذرات کلسیم کربنات (1.5، 3 و %4.5 وزنی) با روش اکسترودر و قالب گیری تزریقی تولید شدند. بررسی شکل شناسی و مطالعه نانوساختار با آزمون های میکروسکوپی الکترونی پویشی انجام شد. عملکرد گران روکشسانی نانوکامپوزیت ها با آزمون دینامیکی مکانیکی گرمایی مطالعه شد. عملکرد چرخ دنده ای نانوکامپوزیت ها با دستگاه آزمون چرخ دنده، ارزیابی شد. در آزمون چرخ دنده، پارامترهای دما و سایش ارزیابی شدند. سطح سایش دنده در مرحله شکست با به کارگیری میکروسکوپ الکترونی پویشی بررسی شد و سازوکارهای سایش آن مطالعه شد.  

    یافته ها

    افزودن هم زمان هر دو نوع نانوذرات به پلی استال موجب کاهش مقدار سایش تا %58 نسبت به پلی استال خالص شد. دمای سطح دنده، در تعداد دور یکسان، با به کارگیری نانوذرات دوده و کلسیم کربنات کاهش یافت. کاهش دمای سطح دنده در نمونه های نانوکامپوزیتی در مقایسه با نمونه پلیمری خالص، به افزایش مدول ذخیره و بهبود رفتار کشسانی، کاهش نسبت میرایی (رفتار گران رو) و نیز کاهش ضریب اصطکاک و افزایش انتقال گرما با به کارگیری نانوذرات نسبت داده شد. به کارگیری %4.5 وزنی نانوذرات کلسیم کربنات به همراه دوده، باعث ایجاد ترک و گسترش سایش خراشی و جریان مواد در بخش گام دنده شد.

    کلید واژگان: آنالیز سایش چرخدندده, پلی استال, دوده, کربنات کلسیم, مورفولوژی}
    Rasool Mohsenzadeh *, Karim Shelesh-Nezhad, Tajbakhsh Navid Chakherlou

    Hypothesis: 

    The effect of incorporation of carbon black nanoparticles (CB) and nano-precipitated calcium carbonate (NPCC) on wear behavior, thermal behavior and morphology in polyacetal (POM)-based nanocomposite gears has been studied. Polyacetal is one of the widely used engineering materials for manufacturing the gears. Nevertheless, heat resistance and relatively low crack impact strength and sensitivity to UV are the major disadvantage of POM. Adding carbon black nanoparticles into the polyacetal can simultaneously increase the tensile strength and toughness and increase the UV resistance of the polyacetal. In addition, the presence of NPCC in the POM/CB can lead to improvements in CB dispersibility, increase of wear and thermal resistance.

    Methods

    POM/CB/NPCC nanocomposite gears containing 0.42% (by wt) carbon black and different fractions (1.5%, 3% and 4.5% all by wts) of NPCC were produced by utilizing a twin-screw extruder and injection molding machine. Morphology and nanostructure were investigated by applying scanning electron microscopy. The gear performance of nanocomposites was examined by applying a gear test rig. Gear tests were performed in the mode constant loading. The temperature and wear of the gears were evaluated in the gear tests. 

    Findings

    The simultaneous addition of both types of nanoparticles to polyacetal led to a reduction in the amount of wear by 58% compared to pure polyacetal. The temperature of the gear surface, in the same number of revolutions, was reduced using CB and NPCC nanoparticles. The decrease in the temperature of the nanocomposite tooth surface compared to pure POM was attributed to the increase in storage modulus and improvement in elastic behavior, decrease in damping ratio, as well as decrease in friction coefficient and increase in heat transfer in presence of nanoparticles. The use of 4.5% (by wt) of NPCC nanoparticles caused cracks and expansion of wear and material flow in the gear pitch zone.

    Keywords: Gear wear analysis, POM, carbon black, calcium carbonate, morphology}
  • میلاد آقالاری، فرشاد حیدری، کریم شلش نژاد*، تاجبخش نوید چاخرلو

    پلیمر اکریلونیترایل-بوتادین-استایرن (ABS) به دلیل برخورداری از خواص نسبتا خوب مکانیکی، کاربرد های زیادی در تولید محصولات پلاستیکی دارد. از سوی دیگر، جریان پذیری پایین ABS، امکان قالبگیری محصولات نازک را سلب می کند. در این پژوهش، برای افزایش فرایندپذیری، پلیمر پلی بوتیلن ترفتالات (PBT) به ABSافزوده شد. افزون بر این، از نانولوله های کربنی (CNT) برای بهبود مقاومت مکانیکی استفاده شد. آمیخته های ABS/PBT در سه درصد وزنی مختلف (90/10, 80/20, 70/30) و نانوکامپوزیت های بر پایه آمیخته (80/20) ABS/PBT حاوی 0.1، 0.3 و 0.5 درصد وزنی نانولوله های کربنی با استفاده از دستگاه اکسترودر دوپیچه و دستگاه قالب گیری تزریقی تولید شد. خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی، خمشی و ضربه ای، و نیز شکل شناسی و جریان پذیری نمونه های مختلف مطالعه شد. افزودن 10، 20 و 30 درصد وزنی PBT به ABS، شاخص جریان مذاب (MFI) را به ترتیب 25، 58 و 78 درصد نسبت به ABS خالص افزایش داد. حضور فاز PBT در زمینه ABS باعث افزایش استحکام کششی و خمشی شد، ولی مقاومت به ضربه شکافدار را کاهش داد. بکارگیری نانولوله های کربنی در ABS/PBT باعث بهبود خواص مکانیکی شد. بیشترین مقاومت کششی در نانوکامپوزیت حاوی 0.5 درصد وزنی نانولوله های کربنی، و بیشترین مقاومت خمشی و ضربه ای نیز در نانو کامپوزیت حاوی 0.3 درصد وزنی نانولوله های کربنی مشاهده شد. نتایج آزمون های شکل شناسی، اثر قابل توجه نانولوله های کربنی بر شکل شناسی شکست نمونه های نانوکامپوزیتی را نشان داد.

    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, نانولوله کربنی, خواص مکانیکی, جریان پذیری ذوب}
    Milad Agalari, Farshad Heidari, Karim Shelesh-Nezhad *, Tajbakhsh Navid

    Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) polymer owing to its relatively good mechanical properties is broadly used in the production of plastic products. However, ABS low fluidity prevents molding of thin-walled products. In this study, poly (butylene terephthalate) (PBT) was applied into ABS to enhance fluidity. In addition, carbon nanotubes utilized to promote mechanical performances. ABS/PBT blends of three different weight percentages (90/10, 80/20, 70/30) and nanocomposites based on ABS/PBT (80/20) blend containing 0.1, 0.3 and 0.5 wt. % of carbon nanotubes were prepared by employing a twin-screw extruder and an injection molding machine. The mechanical properties including tensile, flexural and impact resistance along with morphology and fluidity of different samples were investigated. The presence of 10, 20 and 30 wt.% PBT in ABS elevated the melt flow index as much as 25, 58 and 78% respectively as compared to pure ABS. The inclusion of PBT enhanced tensile and flexural strengths but reduced notched impact resistance. The existence of carbon nanotubes in ABS/PBT improved mechanical properties. The highest tensile strength was observed in nanocomposite containing 0.5 wt.% carbon nanotubes. The maximum flexural strength and impact resistance were observed in nanocomposite containing 0.3 wt.% carbon nanotubes. SEM studies showed the significant effect of CNT inclusion on the fracture morphology of nanocomposite samples.

    Keywords: Nanocomposite, Carbon Nanotube, Mechanical properties, Melt fluidity}
  • فرشاد حیدری، میلاد آقالاری، کریم شلش نژاد*

    پلیمر اکریلونیترایل بوتادین استایرن (ABS) از خواص مکانیکی نسبتا خوبی برخوردار است، اما جریان پذیری ذوب پایین آن، امکان قالبگیری تزریقی قطعات نازک را محدود می کند. در این تحقیق، آمیخته های پلیمری اکریلونیترایل بوتادین استایرن-پلی یورتان گرمانرم (ABS/TPU) و نمونه های نانوکامپوزیتی بر پایه آمیخته پلیمری ABS/TPU حاوی نانولوله های کربنی چند دیواره (MWCNT) با استفاده از اکسترودر دو مارپیچه و قالب گیری تزریقی تولید شد. شکل شناسی مقاطع شکست نمونه ها با استفاده از دستگاه میکروسکوپ الکترونی مطالعه شد. خواص کششی، خمشی و ضربه ای و نیز جریان پذیری مذاب برای نمونه های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. افزودن TPU به ABS، نمایه جریان مذاب (MFI) را تا حد زیادی افزایش داد، اما باعث افت خواص مکانیکی شد. وجود نانولوله های کربنی درآمیخته ABS/TPU باعث بهبود خواص مکانیکی و توسعه تغییر شکل پلاستیک در سطوح شکست نمونه ها شد. بیشترین استحکام کششی و خمشی به ترتیب در نانوکامپوزیت های حاوی 0.3 و 0.5 درصد وزنی CNT مشاهده شد. استحکام ضربه ای شکاف دار در نمونه محتوی 0.1 درصد وزنی CNT، یک افزایش حدود 95 درصدی نسبت به آمیخته های ABS/TPU را نشان داد. شرایط مناسب پخش نانولوله های کربنی و چسبندگی آنها به زمینه پلیمری به عنوان مهمترین عوامل اثر گذار در بهبود خواص مکانیکی شناخته شد.

    کلید واژگان: ABS, TPU : نانولوله کربنی چند دیواره, خواص مکانیکی, شکل شناسی, جریان پذیری ذوب}
    Farshad Heidari, Milad Agalari, Karim Shelesh Nezhad *

    Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) has comparatively good mechanical properties, but its low fluidity limits the injection molding of thin parts. In this research, acrylonitrile butadiene styrene/thermoplastic polyurethane (ABS/TPU) blends and ABS/TPU nanocomposites containing multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) were produced by employing a twin-screw extruder and injection molding. The morphology of fracture surfaces was studied by scanning electron microscopy. The tensile, flexural and impact properties as well as melt fluidity of different specimens were evaluated. The addition of TPU to ABS substantially increased the melt flow index (MFI), but decreased the mechanical properties. The presence of carbon nanotubes in ABS/TPU blend improved mechanical properties and expanded the plastic deformation of fractured surfaces. The maximum tensile and flexural strengths were obtained by applying 0.3 and 0.5 wt.% MWCNT, respectively. The notched impact strength in nanocomposite containing 0.1 wt.% CNT showed about 95% increase in comparison with ABS/TPU blends. The appropriate dispersion of carbon nanotubes and their adhesion to polymer matrix were considered as the most important factors in improving mechanical properties.

    Keywords: ABS, TPU, Multi-Walled Carbon Nanotube, Mechanical properties, Morphology, Melt fluidity}
  • علیرضا عدلی، کریم شلش نژاد*، محمد محمدی اقدم، محمدرضا خوشروان آذر

    در سالهای اخیر، پژوهش های متعددی در زمینه خودترمیمی با استفاده از شبکه آوندی در کامپوزیت ها انجام شده است. با توجه به اینکه وجود شبکه آوندی در کامپوزیت ها منجر به افت خواص مکانیکی اولیه می شود، تعیین طرح بهینه شبکه آوندی برای دستیابی به حداقل افت خواص، اهمیت بسزایی دارد. در این پژوهش، به مطالعه تجربی و عددی اثر وجود و جهت گیری آوندهای شیشه ای توخالی بر رفتار کششی در کامپوزیت اپوکسی- الیاف شیشه پرداخته شده است. جهت گیری آوند های شیشه در سه سطح 0، 45 و 90 درجه نسبت به راستای الیاف شیشه تقویت کننده، و فاصله آوندها از یکدیگر 200 میکرومتر در نظر گرفته شد. نتایج آزمون های تجربی نشان داد که وجود آوندهای شیشه ای در کامپوزیت باعث افت خواص کششی می شود و کمترین کاهش خواص کششی در نمونه کامپوزیتی حاوی آوندهای شیشه ای در راستای 45 درجه است. وجود و شکست آوندهای شیشه ای در نمونه های کامپوزیتی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد. در مرحله بعد، شبیه سازی المان محدود سه بعدی با استفاده از المان حجمی نماینده، برای نمونه های حاوی سیستم آوندی توخالی با جهت گیری های مختلف با استفاده از نرم افزار ABAQUS انجام شد. برای شبیه سازی فصل مشترک آوند شیشه ای-رزین اپوکسی، از ترکیب همزمان مدل های ناحیه چسبان و اصطکاکی کولمب استفاده شد. نتایج شبیه سازی نشان دهنده اختلاف جزیی در مقادیر استحکام کششی پیش بینی شده با مقادیر تجربی است. در مرحله بعد، عملکرد خودترمیم در کامپوزیت حاوی آوندهای شیشه پرشده با مواد خودترمیم با جهت گیری 45 بطور تجربی بررسی شد.

    کلید واژگان: کامپوزیت اپوکسی-شیشه, آوندهای شیشه ای, رفتار کششی, شبیه سازی}
    Alireza Adli, Karim Shelesh Nezhad *, Mohammad Mohammadi Aghdam, MohammadReza Khoshravan Azar

    In recent years, numerous investigations have been conducted on self-healing process using vascular network in composites. Since the vascular network in the composites leads to a decrease in virgin tensile properties, it is important to determine the optimal design of the vascular network in order to achieve minimum tensile properties loss. In this research, experimental and numerical studies on the effect of hollow glass fiber (HGF) presence and orientation on tensile behavior in epoxy/glass fiber composite are carried out. The orientations of HGFs were selected at three levels of 0, 45 and 90°, and the distance of HGFs was kept at 200 μm. The experimental results indicated that the presence of blank HGFs in composite lowered the tensile strength. The lowest decrease in tensile strength was observed in the composite containing HGF at angle of 45°. The presence and failure of HGFs in composite specimens were studied using scanning electron microscopy. Next, three-dimensional simulations of composite containing vascular HGF were performed using ABAQUS software and representative volume element (RVE). To simulate the interface of HGFs and epoxy matrix, a combination of cohesive zone and Columb’s friction models was used. A good agreement between FEM and experimental results for tensile strength of different specimens was observed. Next, the healing performance for composite containing self-healing HGFs at angle of 45° was investigated.

    Keywords: Epoxy-glass composite, Hollow glass fiber, Tensile behavior, simulation}
  • علیرضا عدلی، کریم شلش نژاد*، محمدرضا خوشروان آذر، محمد محمدی اقدم

    در این پژوهش به مطالعه تجربی اثر جهت گیری عامل خودترمیم آوندی بر استحکام کششی و بازدهی ترمیم در کامپوزیت اپوکسی-الیاف شیشه پرداخته شده است. ابتدا الیاف شیشه توخالی (با قطر خارجی 450±10 میکرومتر و کسر تهینگی 50%-55%) با استفاده از یک دستگاه اکسترودر تولید شد. سپس، الیاف شیشه توخالی با اجزای خود ترمیم پر شد و به عنوان خودترمیم آوندی در چند لایه کامپوزیتی استفاده شد. جهت گیری آوند های خودترمیم در سه سطح 0، 45 و 90 درجه نسبت به راستای الیاف شیشه تقویت کننده، و فاصله آوندها از یکدیگر 200 میکرومتر در نظر گرفته شد. نمونه های شاهد، آسیب دیده و ترمیم شده تحت آزمون کشش قرار گرفتند و بازدهی ترمیم مطالعه شد. نتایج آزمون کشش نشان داد که وجود آوندهای خالی در زوایای 0، 45 و 90 درجه در ساختار کامپوزیت سبب به ترتیب 17%، 14% و 21% کاهش در استحکام کششی می شود. آسیب در نمونه های کشش با کرنش 1.2% ایجاد شد و سپس فرایند خودترمیم در دمای °C 70 و مدت زمان 48 ساعت انجام شد. در مرحله بعد، بازدهی ترمیم با استفاده از آزمون کشش اندازه گیری شد. نتایج آزمون های کشش و بازدهی ترمیم نشان داد که بهترین جهت گیری برای چینش آوند های حاوی عامل خودترمیم، زاویه 45 درجه نسبت به راستای الیاف شیشه تقویت کننده می باشد، بطوریکه در این حالت بازدهی ترمیم 42% است. شکل شناسی آوندهای شکسته شده و محل های ترمیم شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد.

    کلید واژگان: کامپوزیت خودترمیم, عامل خودترمیم آوندی, رفتار کششی, اپوکسی, الیاف شیشه}
    Alireza Adli, Karim Shelesh Nezhad *, MohammadReza Khoshravan Azar, Mohammad Mohammadi Aghdam

    In this study, the effect of vascular self-healing orientation on tensile strength and healing efficiency of epoxy-glass composite has been experimentally studied. Hollow glass fiber (HGF) of 450±10 μm diameter and 50%-55% hollowness was produced by using an extruder. Following, the HGFs were filled with healing components, and subsequently employed as vascular healing system in composite laminate. The orientations of HGFs were selected at three levels of 0, 45 and 90°. The distance of HGFs was kept at 200 μm. The virgin, damaged and healed specimens were characterized in term of tensile behavior and subsequently the healing efficiency was studied. The results of tensile tests indicated that the presence of blank HGFs in composite lowered the tensile strength as high as 17, 14 and 21% for HGFs angles of 0, 45 and 90°, respectively. As a damage, a strain of 1.2% was initiated in the tensile specimen and afterward the self-healing process was accomplished at temperature of 70 ˚C for a time period of 48 hours. Subsequently, the healing efficiency was measured by tensile testing. The results indicated that the best orientation of the filled HGFs was 45°, where the healing efficiency was equal to 42%. The morphology of fractured HGFs and healed zones was studied by employing scanning electron microscopy.

    Keywords: Self-healing composite, Vascular self-healing, Tensile properties, Epoxy, Glass fiber}
  • Ata Chalabi Tehran*, Karim Shelesh-Nezhad, Pouya Faraji Kalajahi, Ali Olad
    In this research, thermoplastic polyurethane (TPU) and clay nanoparticles were incorporated into poly (butylene terephthalate) (PBT) to improve the impact and tensile properties. The PBT/TPU (90/10, 80/20 and 70/30) samples were prepared by melt mixing using a co-rotating twin-screw extruder followed by injection molding. At the next stage, clay nanoparticles of different weight fractions were added to the PBT/TPU (80/20) blend in the same way to prepare nanocomposite samples. SEM images illustrated good compatibility between TPU and PBT. To characterize the dispersion of clay layers in the polymer matrix, wide-angle X-ray diffraction (WAXD) inspections were performed. The results of the mechanical assessments showed that the addition of TPU to PBT significantly increased the impact strength but decreased the tensile strength and modulus. Incorporating clay nanoparticles into the PBT/TPU blend noticeably improved the tensile properties of PBT/TPU-based nanocomposites. A balance of the tensile and impact properties was found in the PBT/TPU/clay (80/20/3) nanocomposite system.
    Keywords: Tensile properties, poly (butylene terephthalate), thermoplastic polyurethane, clay nanoparticle}
  • Minoo Dokht Shokrian, Karim Shelesh-Nezhad, Behzad H. Soudmand
    The tensile properties of multiscale, hybrid, thermoplastic-based nanocomposites reinforced with nano-CaCO3 particles and micro–short glass fibers (SGF) were predicted by a two-step, three-dimensionalmodel using ANSYS finite element (FE) software. Cylindrical and cuboid representative volume elements were generated to obtain the effective behavior of the multiscale hybrid composites. In the first step, the mechanical performance of co-polypropylene/CaCO3 nanocomposite was analyzed. The thickness of the interphase layer around the nanoparticles was estimated by using differential scanning calorimetry data. In the second step, the nanocomposite (co-polypropylene/CaCO3) was considered as an effective matrix, and then the effect of micro-SGF inclusion on the corresponding effective matrix was evaluated. The FE and experimental stress-strain curves of multiscale, hybrid composites were compared at different weight fractions of the nanoparticle. The proposed two-step method can easily predict the tensile properties of multiscale, hybrid, thermoplastic-based nanocomposites.
    Keywords: Hybrid thermoplastic nanocomposites, Effective matrix, Finite element method, Tensile properties}
  • محسن سلطانزاده فیروزسالاری، کریم شلش نژاد*، رسول محسن زاده
    نانوکامپوزیت هایی بر پایه پلی اکسی متیلن (پلی استال) حاوی نانوذرات کلسیم کربنات (1/5 تا 9 درصد وزنی) با به کارگیری اکسترودر دوپیچی و قالب گیری تزریقی تولید شد. رفتار گرمایی، خواص مکانیکی و نیز شکل شناسی نمونه های مختلف بررسی شد. افزودن نانوذرات کلسیم کربنات به پلی استال به طور جزیی بر شاخص جریان مذاب اثر می گذارد. نتایج آزمون گرماسنجی پویشی اختلافی نشان داد، وجود نانوذرات کلسیم کربنات در ماتریس پلی استال اثر هسته زایی داشته و باعث افزایش دما و درجه بلورینگی می شود. نتایج آزمون های جمع شدگی نشان می دهد، اثر هسته زایی بلوری و اثر پرکنندگی نانوذرات کلسیم کربنات بر جمع شدگی، یکدیگر را خنثی می کنند. افزودن نانوذرات کلسیم کربنات به پلی استال، استحکام و مدول کشسانی و خمشی و نیز مقاومت ضربه ای را به طور هم زمان افزایش می دهد. بیشترین مقادیر استحکام کششی، مدول کشسانی، استحکام خمشی، مدول خمشی و استحکام ضربه ای به ترتیب با افزودن 1/5، 6، 3، 6، 3 درصد وزنی نانوذرات کلسیم کربنات حاصل می شود که به ترتیب 13، 40، 33، 15 و ٪20بیشتر از پلی استال خالص است. بهبود قابل ملاحظه خواص کششی، خمشی و استحکام ضربه ای در اثر وجود 3٪ وزنی نانوذرات کربنات کلسیم در ماتریس پلی استال به افزایش سرعت هسته زایی، درجه بلورینگی و پراکنش تقریبا یکنواخت نانوذرات در زمینه پلیمری نسبت داده شد. نتایج شکل شناسی نشان دهنده اثر نانوذرات کربنات کلسیم بر تغییر سازوکار شکست از ترد به تغییر شکل پذیر-ترد است، یک مرز گذر از ناحیه تغییر شکل پذیر به ناحیه شکست ترد در نانوکامپوزیت پلی استال-کربنات کلسیم مشاهده می شود.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت های پلی استال, نانوذرات کلسیم کربنات, خواص مکانیکی, بلورینگی, جمع شدگی}
    Mohsen Soltanzadeh Firooz Salari, Karim Shelesh-Nezhad*, Rasol Mohsenzadeh
    Nanocomposites based on polyoxymethylene (POM)، containing 1. 5 to 9 wt% of CaCO3 nanoparticles، were prepared by melt compounding، using a co-rotating twin screw extruder، followed by injection molding process. The thermal behavior، mechanical properties as well as morphology were characterized. The inclusion of CaCO3 nanoparticles into POM slightly affected the melt flow index. The differential scanning calorimetry (DSC) results indicated that the incorporation of CaCO3 nanoparticles has nucleating effect and can raise the temperature and the degree of crystallinity. The results of shrinkage assessments revealed that crystal nucleation and filling effects of CaCO3 nanoparticles have counter effects on thermal contractions. Incorporation of the CaCO3 nanoparticles into POM improved tensile and flexural properties as well as the impact resistance at the same time. The maximum tensile strength، tensile modulus، flexural strength، flexural modulus and impact strength were achieved in the order given by applying 1. 5، 6، 3، 6، 3 wt% of CaCO3 nanoparticles، which corresponded to 13، 40، 33، 15 and 20% higher than those of pure POM. The notable improvements of tensile، flexural and impact properties as a result of incorporating 3 wt% of CaCO3 nanoparticles were attributed to the nucleation and crystallinity enhancements as well as relatively uniform dispersion of CaCO3 nanoparticles in POM matrix. The morphology studies indicated that CaCO3 nanoparticles inclusion can alter the fracture mechanism from brittle-to-ductile-brittle، a sharp transition from ductile-to-brittle fracture observed in POM/CaCO3 nanocomposite.
    Keywords: polyacetal nanocomposite, calcium carbonate nanoparticles, mechanical properties, crystallinity, shrinkage}
  • Karim Shelesh-Nezhad, Saeed Montakhabi-Kalajahi, Javad Ehsani-Zonuz
    Nanocomposites based on polyamide 6/polypropylene (PA6/PP 67/33) blend containing 2.5 to 10 phr of nano-CaCO3 and 5 phr of maleated polypropylene (PP-g-MAH) as compatibilizer were prepared by melt compounding followed by injection molding. The mechanical properties, water absorption, as well as shrinkage behavior were characterized and the morphology was studied using scanning electron microscopy. The presence of PP, PP-g-MAH and nano-CaCO3 lowered the amount of water absorption as high as 72 wt%. Morphology analysis indicated that the addition of PP-g-MAH can significantly improve the adhesion between PA6 and PP phases. The incorporation of PP-g-MAH led to 24% increase in flexural and impact strength, 27% rise in tensile strength and approximately 100% increase in elongation-at-break. The addition of nano-CaCO3 particles increased the impact resistance and flexural strength. The results of experiments indicated that the maximum flexural strength was achieved by adding 5 phr of nano-CaCO3 which was 16% greater than pure PA6, and the maximum impact strength was attained by adding 7.5 phr of nano-CaCO3 which was 29% superior compared to pure PA6. The incorporation of 10 phr of nano- CaCO3 particles led to filler agglomeration and, consequently, the impact strength was dramatically dropped. Dimensional characterization of molded samples revealed that the incorporation of PP-g-MAH can raise the shrinkage, but the addition of nano- CaCO3 has not had any considerable effect on the shrinkage of nanocomposites.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال