ساخت و مشخصه يابي نانو كامپوزيت هاي PEEK/ -Al3Mg2 به روش آسياب مكانيكي و پرس گرم

Fabrication and characterization of PEEK/-Al3Mg2 by mechanical milling and hot pressing

نانو كامپوزيت هاي زمينه پليمري پلي اتراتركتون (PEEK) به دليل خواص مطلوبي از جمله استحكام و پايداري حرارتي بالا در كنار دانسيته پايين جديدا مورد توجه محققين قرار گرفته است. مخلوط پودري از مقادير مختلف كسر حجمي نانو ذرات β-Al3Mg2 به همراه پودر PEEK به مدت 15 ساعت تحت فرآيند آسيابكاري مكانيكي قرار گرفت و در ادامه نمونه هاي نانو كامپوزيت در دماي 35 درجه سانتيگراد 20MPa بوسيله روش پرس گرم توليد شدند. نتايج بررسي هاي فازي بوسيله الگوي پراش اشعه ايكس (XRD) عدم رخداد واكنش و تشكيل فاز جديد ميان تقويت كننده و زمينه را نشان داد. همچنين كاهش ميزان كريستاليتي در اثر آسياب شدن در نمونه ها مشاهده شد. افزودن نانو ذرات افزايش ميزان كريستاليتي رد نمونه هاي پرس گرم شده، گرديد. آزمايشات ريز سختي ويكرز افزايش جزئي سختي را در اثر آسياب شدن نشان داد، در حالي كه با افزودن نانو ذرات افزايش چشمگيري رد سختي نمونه مشاهده شد به گونه اي كه ميزان از حدود 16HV براي نمونه تقويت نشده تا حدود 45HV با افزودن 5 درصد حجمي افزايش يافت.

Polyetheretherketone (PEEK) polymer matrix nanocomposites are attractive for scientist due to to their unique mechanical properties and thermal stability. Powder mixtures of PEEK with different nano- - Al3Mg2 contents, i.e. 0.5, 1, 3 and 5 vol.%, were compounded by a ball milling process fror 15 h and then nanocomposites samples were hot pressed at 350 °C and 20 MPa. Phase characterization on samples by applying X-ray diffraction method showed no apparent interaction between matrix and reinforcement. Also reduction of crystallity has been observed in the samples. Adding nanoparticles leads to more crystallity in hot pressed samples. Microhardness tests shows insignificant enhancement in harness by mechanical milling however increasing the amount of -Al3Mg2 nanoparticles continuously improves the microhardness of the PEEK based nanocomposites from 16 for unfillled to 45 BHN approximately for the sample containing 5 vol.% -Al3Mg2 nanoparticles.