بررسی تجربی و ریاضی خواص مکانیکی و ریزساختار نانوکامپوزیت های PA6/NBR تقویت شده با نانوذرات کاربید سیلیسیم

در این مقاله، افزودن نانوذرات کاربید سیلیسیم (SiC) به وسیله فرایند اصطکاکی اغتشاشی (FSP) به ترکیب پلی آمید 6 (PA6)/ لاستیک آکریلونیتریل بوتادین (NBR) انجام گرفت. بهینه سازی پارامتر های فرایندی سرعت دورانی پین (ω) و سرعت خطی شولدر (V) و پارامتر موادی مقدار نانوذره کاربید سیلیسیم (S) نیز در جهت دستیابی به پاسخ های مکانیکی بهینه استحکام کششی و تغییر طول در هنگام شکست از روش سطح پاسخ (RSM) استفاده شد. اعتبار سنجی نتایج مکانیکی با استفاده از مقایسه ریزساختار نمونه های نانوکامپوزیتی با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. با استفاده از مدل های ریاضی، نتایج نشان داد که استحکام کششی و تغییر طول در هنگام شکست با افزایش سرعت چرخش از 800 rpm به 1200 rpm در مقادیر ثابت کاربید سیلیسیم و سرعت خطی افزایش می یابد. بعلاوه، نتایج بهینه سازی اثبات کرد، با انتخاب مقادیر 1200 rpm، 20 mm/min و 2.784 wt.% کاربید سیلیسیم به ترتیب به عنوان پارامتر های فرایندی و موادی، شرایط برای دستیابی به حداکثر مقدار استحکام کششی و تغییر طول در هنگام شکست به طور همزمان فراهم خواهد شد. با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده شد، تغییرات در خواص مکانیکی به تغییر اندازه فاز الاستومری NBR در ریزساختار نمونه های مختلف وابسته است.