تحضير ودراسة الخواص الترايبولوجية والميكانيكية لطلاء مركب نانوي بوليمري شفاف

الباحث

احمد فاضل عباس هادي

المشرف

عمار عماد كاظم - ذو الفقار كريم مزعل

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية هندسة المواد / هندسة البوليمرات والصناعات البتروكيماوية

الشهادة

ماجستير

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Polymeric Nanocomposite Coating; Tribological Properties; Transparent Coatings; Wear Resistance

يتضمن هذا العمل تحضير ودراسة طلاء بوليمري شفاف له خصائص ترايبولوجية جيدة. بالإضافة إلى ذلك ، تحسين الخصائص الميكانيكية للطللاء بالاضافة لذالك يكون الطلاء المقوى بالجسيمات النانوية لديه القدرة على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية مع الحفاظ على الشفافية. ان تقليل معامل الاحتكاك لتعزيز سلوك مقاومة البلى للطلاء لتطبيقات شاشات الهاتف المحمول والكمبيوتر أيضضًا زيادة العمر الافتراضي لأغطية مصابيح السيارة والزجاج والنوافذ البلاستيكية وطلاء الخلايا الشمسية. وقد تم استخدام تقنية الصب بالمحلول لإنشاء الطلاء المركب النانوي المصنوع من أكسيد الجرافين والبوليمر. كما تم اختبار الخصائص الترايبولوجية والميكانيكية لاضافة اكسيد الجرافين وتأثير الجسيمات النانوية 60 و 60 المعالج. بالإضافة إلى ذلك ٠ تم فحص تأثير إضافة شمع العسل على الخصائص الميكانيكية ، والبنية المجهرية ، والترايبولوجية ل (PMMA) تم إنشاء طلاء مركب من مادة PMMA مع جسيمات GO و MGO النانوية بنسب وزنية مختلفة (0 ، 0.25 ، 0.5 ٠، 1) % وكذلك تم تحضير عينات الطلاء بنسب اضافة 1 % من MGO مع نسب وزنية مختلفة من شمع العسل بنسب وزنية ( 0.25,0.5, 0.1 نسبة وزنية 90. تم إجراء الفحوصات حيث تم تقييم توزيع النانو ونوع الكسر باستخدام طرق الفحص المجهري الإلكتروني (SEM) وقد تم فحص التركيب الكيميائي ل PMMA وطلاء المركب النانوي باستخدام طريقة (FTIR) كما تم إجراء اختبارات الصلادة و FTIR و DSC و UV و Nanoindentation وفحص الترطيب واختبارات الالتصاق للعينات. والصلادة والبلا ومعامل الاحتكاك .وقد تم فحص الخصائص الميكانيكية لطلاء PMMA ومع إضافة الجسيمات النانوية . للتحقق من العلاقة بين السلوك الترايبولوجي والسلوك الميكانيكي. أظهرت النتائج أن إدراج جسيمات ©2]6و GO النانوية Gal إلى تحسين خواص طلاء PMMA كذلك كان لشمع العسل دور في تحسين الخواص الميكانيكية والترايبولوجية للطلاء. تم العثور على معدل البلى ومعامل الاحتكاك للطلاء المركب Jil PMMA بكثير من تلك الخاصة ب طلاء PMMA النقي. انخفض معامل الاحتكاك بنسبة %26 بلنسبة لعينة 0.5 PMMA\I% wt MGO\BW وان هذه العينة لها اقل معدل بلى ومعامل احتكاك. وفقًا لبيانات البنية المجهرية، كان للمعالجة بالموجات فوق الصوتية دور مهم في تحقيق تشتت ممتاز وتقليل تكتل الجسيمات النانوية. كما انه قد كان هناك تحسن ملحوظ ، كما يتضح من نتائج الخواص الميكانيكية مثل الصلابة ، ومعامل المرونة ، والالتصاق. تشير نتائج اختبارات قابلية hl إلى أن إضافة شمع العسل أدى إلى تحسين مقاومة البلل لمادة PMMA وبين فحص UV ان اضافة الجرافين اوكسايد ساعد على امتصاص الاشعة فوق البنفسجية لطلاء PMMA المركب. كما ان الشفافية قد قلت مع زيادة نسبة اوكسايد الجرافين وشمع العسل .وبلنسبة لاختبار الصلادة (فكرز) فقد تم تحسين الصلابة بنسبة 5 لعينة 0.5 AAS PMMA\I% wt MGO\BW تم تحسين معامل المرونة بنسبة 8 لعينة 0.5 Wt MGO\BW 52131401196،. زاد Ty بحوالي 220 بالنسبة ل PMMA ١ MGO 1 بالمقارنة مع PMMA النقي.

This work includes preparing and studying a transparence polymeric coating that has good tribological and mechanical properties, and the coating enhanced with nanoparticles has the ability to absorb UV radiation while keeping transparency. Reducing friction coefficient to enhance the wear resistance behavior for coating for mobile and computer screen applications also increasing the life span of car lamp covers and glass, plastic windows and coating of solar cells. The solution-casting technique was used to create the nanocomposite coating made of GO, Graphene oxide modified (MGO), hybrid filler of MGO and Bees wax (BW)o and polymer PMMA. By using a solution mixing procedure, composite coating samples with GO, MGOo nanoparticles at different weighto percentageso (0, 0.25o, 0.5, and 1o wto%) and 1 wt% of MGO with (0.1,0.25 and 0.5 wt %) of BW were created. The distribution of nano and the fracture failure were assessed using scanning electron microscopy (SEM) method. The chemical structureo of the PMMA and nanocomposite coating was examined using the (FTIR) method also Hardness, FTIR, DSC, UV, nanoindentation, contact angel and pull off and wear tests were done for samples. Additionally, the mechanical characteristics of PMMA nanocomposites coating were investigated in the nanoparticle addition and to investigate the connection between tribological and mechanical behavior. The outcomes demonstrated that the inclusion of the GO, MGOo nanoparticles improved the PMMA tribological performance. The wear and friction coefficient of PMMA nanocomposites coating were found to be lower than those of pure PMMA coating. Coefficient of Friction decreased by 26% for PMMA\MGO\BW 0.5 wt% and this sample has lowest wear rate and coefficient of friction. According to the microstructure data, the ultrasonic treatment had a significant role in achieving excellent dispersion and reducing the agglomeration of the nanoparticles. There has been a noticeable improvement, as seen by the findings of mechanical properties such as hardness, elastic modulus, and pull off. UV test showed that there is decreasing in transparency with increasing filler content and the absorption of UV increasing with addition of GO, MGO fillers and hybrid filler of MGO and BW. The results of the wettability indicate that the addition of beeswax improved the wettability resistance of PMMA. The improvement in hardness (Vickers) by 55% for PMMA\1 wt % MGO\BW 0.5 wt% . Elastic modulus has improved by 38% for sample PMMA\ MGO\BW 0.5 wt% , and the results of the wettability tests showed that there is increasing with addition of modified Graphene oxide and beeswax. Tg increased about 20% for PMMA\MGO 1 compared with pure PMMA.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب