بررسی نقش نانو ذرات کربنات کلسیم بر مقاومت به نفوذ فرورونده نانوکامپوزیت پایه پلی اتیلن (با چگالی متوسط) تقویت شده با نانوذرات کربنات کلسیم در آزمون فروروی

هدف اصلی از انجام این تحقیق، ارزیابی اثر نانوذرات کربنات کلسیم (CaCO۳) بر مقاومت به نفوذ فرورونده نانو کامپوزیت زمینه پلی اتیلن(PE) حین آزمون فروروی بوده است. نتایج آزمایشات نشان دادند که با افزایش نانو ذرات کربنات کلسیم تا ۵ درصد وزنی در نمونه ها، مقاومت در برابر نفوذ فرورونده در ماده افزایش یافت. اما، با افزایش مقدار کربنات کلسیم به بیش از ۵ درصد وزنی، احتمال آگلومره شدن آنها افزایش یافته و درنتیجه، مقاومت ماده در برابر نفوذ فرورونده کاهش می یابد. ناحیه تغییرشکل مومسان تشکیل شده در اطراف سوراخ ناشی از نفوذ فرورونده، با افزایش درصد وزنی نانو ذرات پرکننده تا ۵/۷ درصد وزنی، افزایش یافت. با افزایش درصد وزنی کربنات کلسیم به بیش از ۵ درصد در نمونه ها، مقاومت در برابر فروروی کاهش یافته و در اطراف نواحی نفوذ فرورونده ترک ایجاد می شود. برای بررسی مکانیزم شکست در نمونه های نانوکامپوزیتی از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. تصاویر مربوط به سطح شکست حاکی از آگلومره شدن نانوذرات کربنات کلسیم در نمونه های با بیش از ۵ درصد وزنی و جوانه زنی ترک در آنها می باشند. همین امر سبب کاهش مقاومت در برابر نفوذ فرورونده در نمونه های با مقادیر بالای کربنات کلسیم می شوند.

Keywords:

nanocomposite , polyethylene , calcium carbonate , shear yielding , perforation test. , نانو کامپوزیت , پلی اتیلن , کربنات کلسیم , تسلیم برشی , آزمون فروروی