مطالعه تجربی دوام چرخدنده های نانوکامپوزیتی پلی آمید6-پلی پروپیلن-کربنات کلسیم

چرخدنده های نانوکامپوزیتی بر پایه آمیخته پلی آمید 6-پلی پروپیلن (با نسبت وزنی 33/67 PA6/PP) محتوی نانوذرات کربنات کلسیم (5/2 تا 10 قسمت وزنی) و سازگارکننده PP-g-MAH (5 قسمت وزنی) به روش قالب گیری تزریقی تولید شد. شکل شناسی نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد. با استفاده از یک دستگاه آزمون دوام چرخدنده، مقدار سایش و دمای سطحی دندانه ها و همچنین عمر کاری چرخدنده ها تحت دو گشتاور خروجی 9/8 و Nm8/14 اندازه گیری شد. در همه آزمایش ها، مقادیر دما و سایش برای چرخدنده محرک بیشتر از چرخدنده متحرک بود. به کارگیری 5/2 و 5 قسمت وزنی نانو ذرات، باعث کاهش دما و سایش چرخدنده ها شد. مقدار سایش در چرخدنده های حاوی 5/2 قسمت وزنی از نانو ذرات کربنات کلسیم تحت گشتاورهای 9/8 و Nm 8/14 به ترتیب حدود 60 و 83 درصد کمتر از چرخدنده های پلی آمیدی خالص مشاهده شد. حداکثر عمر تحت گشتاور Nm 8/14 (حدود 63 هزار دور)، در چرخدنده های نانوکامپوزیتی محتوی 5/2 قسمت وزنی از نانو کربنات کلسیم مشاهده شد که این مقدار تقریبا 200 درصد بیشتر از عمر چرخدنده های پلی آمیدی خالص (حدود 21 هزار دور) بود. افزایش دوام چرخدنده های پایه پلیمری در اثر وجود نانوذرات کربنات کلسیم را می توان به بهبود مقاومت خمشی، سایشی و گرمایی دنده ها نسبت داد.