ผงนาโนไดมอนด์สีดำ (ผลึกเดี่ยวและโพลีคริสตัลลีนผสม)

ผงนาโนไดมอนด์สีดำ (ผลึกเดี่ยวและโพลีคริสตัลลีนผสม)

 

การประยุกต์ใช้นาโนไดมอนด์ในอุตสาหกรรมเครื่องจักรกล

（1） การเคลือบคอมโพสิตนาโนไดมอนด์

เทคโนโลยีการชุบคอมโพสิตนาโนเพชรเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักในการผลิตผลิตภัณฑ์ การชุบพื้นผิวทำให้สามารถเคลือบป้องกันพื้นผิวผลิตภัณฑ์ได้ด้วยองค์ประกอบและโครงสร้างที่ควบคุมได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น แท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง เหมืองเปิดขนาดใหญ่ และอุปกรณ์การผลิตโลหะและปิโตรเคมีที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างรุนแรง สามารถใช้การปกป้องแบบคอมโพสิตในระยะยาวเพื่อป้องกันสนิมภายในระหว่างการใช้งาน 5 ถึง 10 ปี เครื่องมือตัด แม่พิมพ์ ปั๊ม เพลา และวาล์ว ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเครื่องจักร สามารถมีอายุการใช้งานเพิ่มขึ้นได้ 3 ถึง 5 เท่าหลังจากการเสริมความแข็งแรงพื้นผิว

เทคโนโลยีการชุบด้วยเพชรนาโนเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการให้ได้คุณภาพสูง ประสิทธิภาพสูง ประหยัดพลังงาน ประหยัดวัสดุ ปกป้องสิ่งแวดล้อม และปรับปรุงผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ สถิติแสดงให้เห็นว่าประมาณ 1/3 ของพลังงานในการผลิตเชิงกลถูกใช้ไปโดยตรงหรือโดยอ้อมจากการสูญเสียที่เกิดจากการสึกหรอและการเสียดสี และ 1/10 ของผลผลิตเหล็กของโลกสูญหายไปจากสนิมและการกัดกร่อนอื่นๆ ความสูญเสียที่เกิดจากการกัดกร่อนและการสึกหรอต่อเศรษฐกิจของชาตินั้นมหาศาล ตามการสำรวจในอังกฤษ สหรัฐอเมริกา และประเทศอื่นๆ พบว่ามูลค่าผลผลิตทางเศรษฐกิจของประเทศทั้งหมดสูญหายไป 2% ถึง 4% เนื่องจากการกัดกร่อน ความสูญเสียที่เกิดจากการกัดกร่อนในประเทศของฉันมีมูลค่าอย่างน้อย 40,000 ล้านหยวนทุกปี ตามการสำรวจ พบว่าวิสาหกิจอุตสาหกรรมเครื่องจักรกลประมาณ 400 แห่งใน 27 จังหวัดและเมืองในประเทศของฉันสูญเสียเงิน 11,600 ล้านหยวนต่อปีเนื่องจากการกัดกร่อน เป็นที่เข้าใจกันว่าการสูญเสียประจำปีจากการกัดกร่อนของโลหะทั่วโลกมีมูลค่าประมาณ 150,000 ล้านเหรียญสหรัฐ และการสูญเสียประจำปีในประเทศของฉันคือ 150,000 ล้านหยวน การชุบโลหะด้วยไฟฟ้าเป็นหนึ่งในวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคนี้

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความแข็งและความต้านทานการกัดกร่อนสูงของเพชรที่ใช้ในการเคลือบคอมโพสิตได้รับความสนใจเพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอนุภาคเพชรทั่วไปจะมีขนาดเป็นไมครอนหรือซับไมครอน และอนุภาคค่อนข้างหยาบ ดังนั้น โครงสร้างการเคลือบที่ได้จึงยากที่จะตรงตามข้อกำหนดของเครื่องมือที่มีความแม่นยำ พื้นผิวมันวาวสูง การประมวลผลที่ละเอียด และความทนทานต่อการสึกหรอที่สูงขึ้น ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการผลิตเพชรนาโน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเกิดขึ้นของเพชรขนาด 2 ถึง 12 นาโนเมตร การใช้เพชรนาโนในการสร้างการเคลือบแบบคอมโพสิตคาดว่าจะมาทดแทนการขาดแคลนนี้ได้ เทคโนโลยีการชุบด้วยแปรงเป็นเทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวใหม่ที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาโดยอาศัยเทคโนโลยีการชุบด้วยไฟฟ้า สามารถแก้ไขปัญหาการซ่อมชิ้นส่วนกลไกบางประการที่ยากต่อการแก้ไขด้วยเทคโนโลยีอื่นได้ ห้องปฏิบัติการวิจัยเปิดด้านการหล่อลื่นที่เป็นของแข็งของสถาบันฟิสิกส์เคมีหลานโจว สถาบันวิทยาศาสตร์จีน และภาควิชาวัสดุของมหาวิทยาลัยหลานโจว ร่วมมือกันศึกษาคุณสมบัติทางไตรโบโลยีของการชุบด้วยแปรงนิกเกิลคอมโพสิตที่ประกอบด้วยนาโนไดมอนด์ ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าสารเคลือบมีคุณสมบัติลดแรงเสียดทานและทนต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยม ภายในช่วงการทดสอบ การลดแรงเสียดทานและความต้านทานการสึกหรอดีขึ้นเมื่อมีปริมาณผงสีดำนาโนไดมอนด์เพิ่มขึ้น

ในปัจจุบันประเทศของฉันผลิตกระบอกสูบมากกว่า 3 พันล้านกระบอกต่อปี ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในรถยนต์ รถจักรยานยนต์ เครื่องใช้ในบ้าน เครื่องจักรการขุด เครื่องจักรสิ่งทอ การต่อเรือ เครื่องมือและเครื่องมือกลที่มีความแม่นยำ อุตสาหกรรมการทหารและอุตสาหกรรมอื่นๆ มีความจำเป็นเร่งด่วนที่จะต้องยกระดับกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าแบบนาโนคอมโพสิต นอกจากนี้ ประเทศของฉันยังมีตลาดการชุบตกแต่งแม่พิมพ์ พลาสติก และแก้วอีกด้วย ตามการคำนวณคร่าวๆ หากพื้นผิวชุบด้วยไฟฟ้ามีขนาด 3.0×108 ตารางเมตร ความหนาของชั้นชุบด้วยไฟฟ้าจะอยู่ที่ 5 μm และต้องใช้นาโนไดมอนด์ 0.2 กรัมต่อตารางเมตร ดังนั้นนาโนไดมอนด์ที่จำเป็นสำหรับสารเติมแต่งการชุบคอมโพสิตนาโนไดมอนด์-โลหะจะอยู่ที่ 6.0×105 กิโลกรัม การชุบด้วยไฟฟ้าคอมโพสิตนาโนเพชรมีแนวโน้มที่กว้างขวาง

การใช้มาตรการป้องกันที่มีประสิทธิภาพจะสามารถลดการสูญเสียจากการกัดกร่อนได้อย่างน้อย 15% ถึง 35% และลดการสูญเสียจากการสึกหรอได้ประมาณ 1/3 นอกจากนี้ เนื่องจากการเคลือบพื้นผิวมีความบางมาก การเคลือบพื้นผิวและการปรับเปลี่ยนด้วยวัสดุเพียงเล็กน้อยมักจะสามารถปรับปรุงความทนทานต่อการกัดกร่อนและความทนทานต่อการสึกหรอได้อย่างมาก ซึ่งมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ชัดเจนในการประหยัดวัสดุอันมีค่าและลดต้นทุนการผลิต ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีการชุบด้วยแปรงใช้ในการดำเนินงานบำรุงรักษาตามปกติบนแม่พิมพ์ที่สึกหรอ เพลาข้อเหวี่ยง รางนำทาง ปลอกสูบ ตัวเรือน เพลา เบาะลูกปืน ฟันถัง ปลอก และชิ้นส่วนอื่นๆ เช่นเดียวกับชิ้นส่วนยานยนต์แบบสายพาน ซึ่งมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมาก

หลังจากศึกษาคุณสมบัติทางไตรโบโลยีของชั้นชุบโครเมียมคอมโพสิตนาโนเพชร พบว่าการเติมผงนาโนเพชรลงในชั้นชุบคอมโพสิตสามารถสร้างชั้นชุบคอมโพสิตด้วยไฟฟ้าที่สม่ำเสมอและหนาแน่นได้ การเติมผงเพชรนาโนสามารถทำให้เม็ดเกรนของสารเคลือบละเอียดขึ้น มีบทบาทในการเสริมความแข็งแรงแบบกระจายตัว และปรับปรุงความแข็งของสารเคลือบโครเมียมคอมโพสิต ภายใต้สภาวะการหล่อลื่นน้ำมัน การเติมผงเพชรนาโนสามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของสารเคลือบได้อย่างมีนัยสำคัญ และจะได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดเมื่อความหนาของสารเคลือบอยู่ที่ 27μm ความทนทานต่อการสึกหรอสูงกว่าการชุบโครเมียมบริสุทธิ์ถึง 12 เท่า

เทคโนโลยีการชุบแบบนาโนคอมโพสิตเป็นเทคโนโลยีการสะสมที่เพิ่มอนุภาคของแข็งนาโนเพชรที่ไม่ละลายน้ำลงในสารละลายชุบเพื่อสร้างการแขวนลอยที่สม่ำเสมอ ช่วยให้อนุภาคของแข็งสะสมร่วมกับไอออนของโลหะเพื่อให้ได้การเคลือบแบบคอมโพสิต อนุภาคนาโนถูกกระจายตัวอย่างสมบูรณ์โดยใช้เทคโนโลยีการแขวนลอย และการเคลือบคอมโพสิตนาโนไดมอนด์ที่ได้จะมีคุณลักษณะที่ยอดเยี่ยม เช่น ทนทานต่อการสึกหรอสูงและลดแรงเสียดทาน ความแข็งของการเคลือบคอมโพสิตเพชรนาโนสามารถสูงถึง HV700-1100 และมีความทนทานต่อการสึกหรอดีกว่า Cr15 การชุบนิกเกิลธรรมดา และการเคลือบคอมโพสิตเพชรไมครอน ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานมีเพียงหนึ่งในสามของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของสารเคลือบธรรมดา มีคุณสมบัติหล่อลื่นในตัวที่เป็นเอกลักษณ์ และสามารถยืดอายุการใช้งานที่ทนทานต่อการสึกหรอได้ 2-5 เท่า สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการชุบพื้นผิวชิ้นส่วนที่ทนทานต่อการสึกหรออย่างแม่นยำในอุตสาหกรรมต่างๆ โดยทดแทนการชุบโครเมียม การชุบนิกเกิล และกระบวนการอื่นๆ แบบเดิม ผลการใช้งานแสดงอยู่ในตาราง 1-ตาราง 3

 

ตารางที่1 ผลการทดลองดอกสว่านชุบโครเมียมที่มีเพชรนาโน

เส้นผ่านศูนย์กลางดอกสว่าน/มม.	ประเภทโลหะที่ผ่านการแปรรูป	เพิ่มทวีคูณ (ใช้ผล)
0.8～1.2	กระดานเทปแก้ว	2.7～3.3
1. 0～2. 0	กระดานเทปแก้ว	10. 0～20. 0
1. 5～2. 5	เหล็ก	1. 5～1. 7
3. 5～10. 0	เหล็ก	2. 0
6. 0～10. 0	สแตนเลส	1. 8～3. 0
7. 2～8. 5	เหล็ก	1. 5～1. 8
10. 0	สแตนเลส	1. 9
20. 0	เหล็กหล่อ	6. 0～8. 0

 

ตารางที่2 ผลการทดลองแม่พิมพ์อัดเคลือบโครเมียมเพชร

เมื่อเทียบกับเครื่องมือที่ผ่านกระบวนการไนไตรด์ คาร์บูไรซ์ ชุบโครเมียม หรือทำจากเหล็กพิเศษ อายุการใช้งานสัมพันธ์จะยาวนานกว่า

ตารางที่3 เครื่องมือปั๊มเคลือบเพชรโครเมียม(แม่พิมพ์ตัวเมียและตัวผู้)

ผลการทดลองการปั๊มแผ่นโลหะ

กระบวนการ	วัสดุที่ผ่านการแปรรูป	เพิ่มทวีคูณ (ใช้ผล)
การอัดรีดแบบเย็น	เหล็ก, ทองแดง, อลูมิเนียม	1.6～1.82.0～3.0
การปิดกั้น	เทปแก้วทองเหลือง	1. 6～2. 42. 0～4. 0
การขึ้นรูปยืด	เหล็กชุบทองเหลือง	2. 8～3. 0.1 4～1. 8

 

(2) สารหล่อลื่นที่ประกอบด้วยนาโนไดมอนด์

ผลอันน่าอัศจรรย์ของนาโนเพชรในน้ำมันหล่อลื่นอยู่เหนือความคาดหวังของหลายๆ คน ไม่เพียงแต่ใช้ทำน้ำมันเครื่องเท่านั้น แต่ยังใช้ทำน้ำมันหนอน น้ำมันเกียร์ น้ำมันไฮดรอลิก น้ำมันปั๊มสุญญากาศ น้ำมันเครื่องจักรความเร็วสูง น้ำมันเครื่องมือเครื่องจักร ฯลฯ ได้อีกด้วย การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการเติมนาโนไดมอนด์ลงในน้ำมันหล่อลื่นมีข้อดีดังต่อไปนี้:

⑴ ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และความสามารถในการแข่งขัน เพิ่มอายุการใช้งานของเครื่องมือและอุปกรณ์การขนส่ง; ประหยัดวัสดุหล่อลื่น

⑵โมเมนตัมแรงเสียดทานลดลง 20% ถึง 40%

⑶ การสึกหรอของพื้นผิวจากแรงเสียดทานลดลง 30% ถึง 40%

⑷ การวิ่งเข้าอย่างรวดเร็วของคู่แรงเสียดทาน

อัตราการใช้ต่อหน่วยของนาโนไดมอนด์: เพิ่ม 0.01 ถึง 0.20 กก. ลงในน้ำมันหล่อลื่น 1,000 กก. ในปี พ.ศ.2545 ประเทศของฉันบริโภคน้ำมันหล่อลื่นประมาณ 4.0×106 ตัน โดยมียอดขายหลายหมื่นล้านหยวน และเพิ่มขึ้นในอัตราต่อปี 10% ด้วยการใช้คุณสมบัติของเพชรนาโน เราได้พัฒนาน้ำมันหล่อลื่นพิเศษสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีประสิทธิภาพสูง หลังจากการทดสอบดัชนีทางกายภาพและทางเคมีในห้องปฏิบัติการและการทดสอบเครื่องยนต์จริงบนโต๊ะทำงานของรถ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถลดระยะเวลาได้อย่างมาก ปรับปรุงคุณภาพการวิ่งเข้า ปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของพื้นผิวสัมผัสของเครื่องยนต์ และยืดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์ จึงทำให้เกิดการผสมผสานระหว่างการวิ่งเข้าและการปรับเปลี่ยนพื้นผิวเครื่องยนต์อย่างเป็นธรรมชาติ

ในปัจจุบัน สารหล่อลื่นโลหะถูกนำมาใช้กันทั่วไปในการเจียรพื้นผิวคู่แรงเสียดทานล่วงหน้า เพื่อให้สารหล่อลื่นโลหะมีคุณสมบัติป้องกันการสึกหรอบนพื้นผิวคู่แรงเสียดทาน ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าสารหล่อลื่นโลหะที่ประกอบด้วยผงเพชรนาโนสามารถลดการสึกหรอได้ 1.7 ถึง 2.0 เท่า ลดระยะเวลาในการทำงานลง 1.5 ถึง 2.4 เท่า และลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานลง 1.25 ถึง 2.0 เท่า

（3）วัสดุทนทานต่อการสึกหรอชนิดใหม่ที่มีนาโนไดมอนด์

ในปี 1992 Yashchenko และคณะ ในประเทศสหรัฐอเมริกาใช้ผงโลหะเพื่อผลิตวัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรอประเภทใหม่ วัสดุนี้ผลิตโดยการผสมผงทองแดง-สังกะสีและทองแดง-ดีบุกกับผงนาโนเพชรในสัดส่วนที่กำหนด จากนั้นอัดให้แน่นแล้วเผาผนึกในไฮโดรเจน วัสดุใหม่นี้สามารถใช้ในการผลิตกระบอกสูบของเครื่องยนต์สันดาปภายในและบูชของเครื่องจักรส่งกำลังอื่นๆ ตลอดจนตลับลูกปืนเลื่อนได้ เนื่องจากวัสดุใหม่นี้ประกอบด้วยผงเพชรนาโนซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำและการนำความร้อนสูง จึงทนทานต่อรอยขีดข่วนและการสึกหรอได้ดี

ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าสารซ่อมแซมโลหะที่ทำจากนาโนไดมอนด์มีความแข็งแรงในการดึงเพิ่มขึ้น 71.98% ความแข็งแรงในการบิดเพิ่มขึ้น 19.75% และความต้านทานการสึกหรอเพิ่มขึ้น 154.82%

รายงานจากต่างประเทศระบุว่านาโนไดมอนด์สามารถนำมาใช้เป็นสารเคลือบซิลิคอนอินทรีย์บนลำตัวเครื่องบิน ปีก และพื้นผิวตัวเครื่องบินและเรือได้ สามารถเพิ่มคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อน ป้องกันการแข็งตัว ทนความร้อน ทนทานต่อการเสื่อมสภาพของสารเคลือบ เพิ่มความยืดหยุ่น ทนทานต่อการแตกและฉีกขาด ฯลฯ และเพิ่มอายุการใช้งานของสารเคลือบพื้นผิวได้ 1.5 ถึง 2.0 เท่า ในขณะที่ต้นทุนเพิ่มขึ้นเพียง 1% ถึง 2% เท่านั้น

วัสดุคอมโพสิตนาโนไดมอนด์

ผลิตภัณฑ์สังเคราะห์การระเบิด (ผงเพชรนาโนสีดำและผงสีเทา) ก่อนและหลังการทำให้บริสุทธิ์ถูกนำมาใช้เพื่อปรับเปลี่ยนฟลูออโรยางและยางไนไตรล์ การศึกษาวิจัยแสดงให้เห็นว่า แม้การระเบิดของผงสีดำอาจเพิ่มความแข็งของยางได้ แต่ความแข็งแรงแรงดึงและการยืดขณะขาดจะลดลง เมื่อเติมผงปูนนาโนเพชรลงในยางฟลูออโร ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพโดยรวมของยางก็จะดีขึ้น เนื่องจากผงปูนนาโนเพชรมีกลุ่มฟังก์ชัน เช่น กลุ่มแสง กลุ่มคาร์บอกซิล และกลุ่มเมทิล ซึ่งช่วยเพิ่มการทำงานของพันธะกับพอลิเมอร์ ส่งผลให้คุณสมบัติแรงดึง ความแข็ง ความทนทานต่อการสึกหรอ และตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพอื่นๆ ของยางดีขึ้น

งานวิจัยของนักวิชาการชาวรัสเซียแสดงให้เห็นว่าหลังจากการเติมนาโนเพชรลงในฟิล์มฟลูออรีน ความต้านทานการสึกหรอจะเพิ่มขึ้น 1 เท่า หลังจากเติมนาโนไดมอนด์ลงในยางโพลีไอโซพรีนที่ใช้ในยางแล้ว ความทนทานต่อการสึกหรอ การยืดตัว การชะลอการเกิดกระบวนการชราและคุณสมบัติอื่นๆ จะได้รับการปรับปรุง 1.3 ถึง 1.7 เท่า ความทนทานต่อการฉีกขาดที่อุณหภูมิสูงได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ และความแข็งแรงในการแตกของยางจะเพิ่มขึ้นจาก 53 MPa เป็น 154 MPa การบรรจุยางซิลิโคนด้วยผงสีดำสามารถเพิ่มความแข็งแรงในการแตกหักจาก 53MPa เป็น 154MPa เมื่อความยาวสัมบูรณ์เพิ่มขึ้นประมาณสามเท่า และความแข็งแรงยืดหยุ่นโดยรวมเพิ่มขึ้น 3 ถึง 5 เท่า โมดูลัสความยืดหยุ่นวิกฤตและสูงสุดสอดคล้องกับปริมาณผงสีดำประมาณ 0.6% (ตามน้ำหนัก) การเติมผงสีดำลงในส่วนประกอบของยางฟลูออโรสามารถเพิ่มความต้านทานการสึกกร่อนได้ 1.5 ถึง 2 เท่า ซึ่งใกล้เคียงกับยางโพลีไอโซพรีน

ปัจจุบัน การศึกษาส่วนใหญ่เน้นไปที่การใช้นาโนไดมอนด์หรือผงสีดำเป็นสารตัวเติมเพื่อเติมลงในผลิตภัณฑ์ยางหรือพลาสติกที่มีฟังก์ชันการใช้งานสูง และทั้งหมดนี้มีปริมาณการเติมต่ำ โดยทั่วไปปริมาณการเติมจะน้อยกว่า 1% ในกระบวนการแปรรูปยาง การใช้ผงสีดำนาโนไดมอนด์เพื่อทดแทนตัวเติมคาร์บอนแบบเดิม 1~3% (เปอร์เซ็นต์น้ำหนัก) ด้วยน้ำหนักเท่ากัน สามารถช่วยยืดอายุการใช้งาน (ระยะทาง) ของยางรถยนต์ไอโซพรีนแบบไม่มีขั้วได้ 30% และเพิ่มอายุการใช้งานของชิ้นงานยาง เช่น บูชได้ 30~100% ในขณะเดียวกัน เนื่องจากการเพิ่มนาโนไดมอนด์ช่วยลดรูพรุน พลังงานที่จำเป็นในการผสมจึงลดลง 5~7% และสามารถลดการเกิดฟองอากาศ เศษซาก และการยึดเกาะบนพื้นผิวได้ ทำให้การถอดแม่พิมพ์ง่ายขึ้น

 

ผลกระทบของพลาสติกดัดแปลงผงเพชรนาโนสีดำและผงเพชรนาโนมะนาวมีดังต่อไปนี้:

(1) ประสิทธิภาพการออกซิเดชันด้วยความร้อนของวัสดุคอมโพสิตในอากาศหลังจากผงสีดำที่ไม่ได้ดัดแปลงได้รับการปรับปรุง อุณหภูมิการสลายตัวทางความร้อนของวัสดุคอมโพสิต HDPE และ LLDPE ที่บรรจุผงสีดำ 05% เพิ่มขึ้น 9°C และ 5°C ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบกับเมทริกซ์บริสุทธิ์

(2) เมื่อเติมผงสีดำที่ไม่ได้ดัดแปลงลงในโพลิเมอร์ ความแข็งแรงแรงดึงของวัสดุคอมโพสิตที่ได้จะไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก แต่จะลดลงที่ปริมาณการเติมที่สูงขึ้น หลังจากการบรรจุผงสีดำที่ปรับเปลี่ยนแล้ว ความแข็งแรงในการดึงก็ได้รับการปรับปรุง ไม่ว่าจะเป็นผงดำที่ไม่ได้ดัดแปลงหรือผ่านการดัดแปลง ความแข็งแรงต่อแรงกระแทกของวัสดุคอมโพสิตที่เติมลงไปก็จะลดลง คุณสมบัติการเสียดทานและการสึกหรอของวัสดุคอมโพสิตดีขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณผงสีดำ หลังจากพิจารณาอย่างครอบคลุมแล้ว เชื่อกันว่าปริมาณการบรรจุผงสีดำที่เหมาะสมสำหรับ HDPE คือ 0.5% และช่วงปริมาณการบรรจุที่เหมาะสมสำหรับ LLDPE คือ 0.3%-0.5%

(3) สำหรับวัสดุคอมโพสิต HDPE ที่บรรจุผงสีดำ 0.05% เมื่อรับน้ำหนักทดสอบน้อยกว่า 2 กก. ประสิทธิภาพการเสียดทานและการสึกหรอจะไม่ถูกกระทบจากน้ำหนักมากนัก แต่เมื่อเกิน 2 กก. ประสิทธิภาพการเสียดทานและการสึกหรอจะลดลงอย่างมาก สำหรับวัสดุคอมโพสิต LDLPE ที่บรรจุผงสีดำ 0.5% เมื่อรับน้ำหนักทดสอบน้อยกว่า 10 กก. ประสิทธิภาพการเสียดทานและการสึกหรอจะไม่ได้รับผลกระทบมากนักจากน้ำหนักที่รับ แต่เมื่อเกิน 10 กก. ประสิทธิภาพการเสียดทานและการสึกหรอจะลดลงอย่างมาก

(4) ผงเพชรนาโนสีดำที่ไม่ได้ดัดแปลงหรือผงเพชรนาโนปูนมีการกระจายตัวและความเข้ากันได้ดีใน PP การเติมผงเพชรนาโนสีดำหรือผงเพชรนาโนสีขาวทำให้ความเป็นผลึกของผลึก PP ในสถานะ a เพิ่มขึ้นแต่ไม่ได้ทำให้เกิดผลึกรูปแบบอื่น เมื่อเปรียบเทียบกับเมทริกซ์ ความเป็นผลึกของ PP ที่เติมผงเพชรสีดำนาโน 0.06% หรือผงเพชรสีขาวนาโน 0.06% จะเพิ่มขึ้น T16.74% และ 25.83% ตามลำดับ ความแข็งแรงแรงดึงของคอมโพสิตที่ทำจาก PP จะเพิ่มขึ้นตามปริมาณสารตัวเติมที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ความแข็งแรงต่อแรงกระแทกจะลดลง เนื่องจากผลสองประการของอนุมูลอิสระในการเหนี่ยวนำการตกผลึกของบริเวณผลึกเมทริกซ์ PP และเหนี่ยวนำการวางแนวของบริเวณอะมอร์ฟัส ความแข็งแรงต่อแรงกระแทกของวัสดุคอมโพสิตที่เป็น PP จึงผันผวนตามปริมาณอนุภาคนาโนที่เพิ่มขึ้น และจะถึงค่าสูงสุดที่ปริมาณการเติมประมาณ 0.06% ผงปูนนาโนเพชรมีประสิทธิภาพในการปรับปรุงคุณสมบัติ PP ได้ดีกว่าผงปูนนาโนเพชรสีดำ

(5) หลังจากเติมผงปูนนาโนเพชรลงในกาวเรซินอีพอกซีแล้ว ความแข็งแรงในการแตกหักจะเพิ่มขึ้น 2 ถึง 2.5 เท่า

มีคำถามไหม? ติดต่อบริษัท HonWay