ﺑﺮرﺳﯽ رﻓﺘﺎر ﻟﻐﺰش ﺧﺸﮏ ﻓﻠﺰ ﺑﺮ ﻧﺎﻧﻮﮐﺎﻣﭙﻮز ﯾﺖﻫﺎي ﺗﻘﻮ ﯾﺖ ﺷﺪه ﺑﺎ ﻧﺎﻧﻮﻟﻮﻟﻪﻫﺎي ﮐﺮﺑﻨ ﯽ و ﻧﺎﻧﻮرس

Investigation of Dry Sliding Behavior of Metal on Nanocomposites Reinforced with Carbon Nanotubes and Nanoclay

ايجاد سايش در بسياري از ماشين‌هاي صنعتي باعث افزايش لقي بين قطعات متحرك، كاهش دقت، ايجاد ارتعاش، خستگي و در نهايت مي‌تواند باعث از كار افتادن كامل دستگاه‌ و تحميل هزينه‌هاي بسياري بر صنعت شود. در اين مقاله رفتار لغزشي خشك فلز بر روي سطح نانوكامپوزيت‌هاي زمينه اپوكسي و خواص مكانيكي آن‌ها مطالعه شده است. اپوكسي خالص، نانولوله‌كربني/ اپوكسي، نانورس/ اپوكسي و نانولوله‌كربني/ نانورس/ اپوكسي نمونه‌هاي مورد مطالعه هستند. جهت بررسي رفتار لغزشي، نمونه‌ها به شكل ديسك و مطابق استاندارد ساخته شدند و پين فلزي ساينده مسافت هزار متر را در مسير دايره‌اي بر روي سطح نمونه‌ حركت كرد. نيروهاي محوري مختلفي بر پين فولادي اعمال گرديد و ضريب اصطكاك بين فلز و نمونه‌ها‌ و همچنين مقدار كاهش وزن نمونه‌ها پس از طي اين مسافت اندازه‌گيري شد. خواص مكانيكي نمونه‌ها به كمك آزمون كشش ساده تعيين گرديد. نتايج حاكي از آن بود كه افزودن تقويت‌كننده‌هاي نانوساختار در هر سه نمونه نانوكامپوزيتي باعث مقاومت بيشتر نمونه در برابر سايش در مقايسه با نمونه اپوكسي خالص مي‌شود. در بيشترين ميزان بار محوري، ضريب اصطكاك بين پين فلزي و اپوكسي 0/27 اندازه گيري شد كه اين مقدار پس از افزودن 1/5 درصد وزني نانورس به زمينه اپوكسي 40 درصد كاهش را نشان مي‌دهد.

Abrasion in many industrial machines increases the clearance between moving parts, reduces accuracy, causes vibration, fatigue, and can ultimately cause complete machine failure and impose high costs on the industry. In this paper, the dry sliding behavior of metal on the surface of epoxy-based nanocomposites and their mechanical properties have been studied. Neat epoxy, carbon nanotube/ epoxy, nanoclay/ epoxy and carbon nanotube/ nanoclay/ epoxy are the samples. To investigate the sliding behavior, the samples were made in the form of a disc and according to the standard. The abrasive metal pin moved a distance of 1000 m in a circular path on the surface of the sample. Different axial loads were applied to the steel pin. The coefficient of friction between the metal and the samples, and the weight loss of the samples were measured. Also the mechanical properties of samples were determined by simple tensile test. The results showed that the addition of nanostructured reinforcements in all three nanocomposite samples made the sample more resistant to abrasion compared to the pure epoxy sample. At the maximum axial load, the coefficient of friction between the metal pin and the epoxy was measured to be 0.27, which indicated a reduction of 40% after adding 1.5% by weight of nanoclay to the epoxy.