اثر نانوذرات آلومینا بر رفتار رئولوژیکی مخلوط های پودر آلومینیم و محمل پلیمری برای قالب گیری تزریقی

تهیه مخلوط های پودر- محمل پلیمری و بررسی عوامل موثر بر رفتار رئولوژیکی آنها از مهم ترین چالش های پیش رو برای تولید قطعات سالم و بدون نقص به روش قالب گیری تزریقی پودر به شمار می آید. امروزه استفاده از نانوذرات با هدف بهبود خواص و افزایش دقت ابعادی در قالب گیری تزریقی اهمیت شایانی یافته است. از طرفی، ویژگی ذاتی آنها می تواند مشکلاتی را از قبیل تشکیل کلوخه، تضعیف خواص رئولوژیکی و کاهش همگنی در مخلوط های پودر- پلیمر به همراه داشته باشد. در مطالعه حاضر، رئولوژی این مخلوط ها برای پودر آلومینیم با تاکید بر اثر وجود نانوذرات آلومینا بحث و بررسی شده است. بدین منظور، ابتدا خوراک با بارگذاری کل پودر 54 و %60 حجمی محتوی 0، 3، 6 و %9 وزنی نانوذرات آلومینا در سامانه محمل مناسب تهیه شد. طبق نتایج آزمون های رئولوژیکی، همه خوراک ها رفتار شبه پلاستیک، یعنی کاهش گرانروی در ازای افزایش سرعت برش نشان می دهند. همچنین، وجود نانوذرات در مخلوط های پودر- محمل پلیمری، افزایش گرانروی را به همراه دارد. در سرعت های برش زیاد، گرانروی مخلوط ها، به دلیل غلبه نیروهای هیدرودینامیکی بر نیروی چسبندگی بین ذرات در کلوخه ها و افزایش چگالی فشردگی، کاهش می یابد. انجام آزمون چگالی سنجی ارتعاشی، بهبود قابلیت فشردگی را در مخلوط های محتوی نانوذرات تایید می کند. با وجود نانوذرات می توان به کاهش عامل حساسیت به سرعت برش اشاره کرد که تزریق پذیری را با کاهش بیشتر گرانروی در اثر اعمال تنش برشی بهبود می دهد.