PEEK/MWCNT nanokompozitok minősítése

Varga Viktor Sándor BSc IV. évf.,

e-mail: vargaviktor193@gmail.com

Konzulensek: Dr. Mészáros László, Polimertechnika Tanszék

e-mail: meszaros@pt.bme.hu

Lendvai László, Polimertechnika Tanszék

e-mail: lendvai@pt.bme.hu

Az utóbbi néhány évtizedben a nanotechnológia lett a műszaki tudományok egyik legjelentősebb kutatási iránya. A rohamos technikai fejlődésnek köszönhetően a nano mérettartományban képesek vagyunk új, hatékonyabb technológiákat létrehozni úgy, mint például a micelláris polimer nanotartályok, amelyek segítségével gyógyszereket lehet rendkívül pontosan az élőszervezetekben a célterületre juttatni. Az anyagtudományi kutatásokban azért lehet jelentős szerepe, mert a nano csövekre a többi nanorészecskékhez hasonlóan az a jellemző, hogy méreténél fogva az anyagi tulajdonságai eltérőek a nagyobb mérettartományokhoz képest, mivel itt már nem csak az összetétel és a struktúra, hanem a kvantum világ effektusai is szerepet játszanak [1, 2].

A nanoméretű erősítőanyag előnye a nagy fajlagos felület, amivel rendkívüli módon tudják befolyásolni a kompozitok tulajdonságait. A nanokompozitok problémája viszont, hogy az erősítőanyagot homogén módon el kell oszlatni a mátrixban, ugyanis a nanokompozitokra jellemző, hogy a nanorészecskék közti van der Waals kötések miatt a nanorészecske aggregátumok nem bomlanak fel. Ezek az aggregátumok nemcsak hogy nem erősítik a nanokompozitot, de olykor hibahelyként is viselkednek. Nagy erőkkel vizsgálják a nanokompozitok diszperziós tulajdonságait, belső strukturális felépítésüket és reológiai tulajdonság módosító hatásait, hogy ezeket megismerve még jobb módszereket fejlesszenek ki a diszperzió javításához. Megoldást nyújthat például a mechanikus keverők alkalmazása. Ezeknek az őrlő berendezéseknek a mechanikai (többnyire forgó mozgásból adódó) energiáját használják fel az anyagok diszperzív és disztributív keveréséhez. Egy alapvető mechanikai keverőtípus a golyósmalom, ahol egy forgó dobban golyók találhatók, amik egymással ütközve csökkentik a részecskeméretet. A golyós malmok egy újabb, hatékonyabb fajtája az úgynevezett attritor malom. Míg a hagyományos golyósmalmok esetében a forgómozgást a dob végzi, az attritor malom esetében függőleges keverő rudak forgatásával lehet a golyókat mozgásba hozni. Magasabb hatásfokát annak köszönheti a hagyományos golyósmalmokhoz képest, hogy mind a golyók egymáshoz való ütközése, mind a golyók fallal, illetve forgószárral való ütközése elősegíti a részecskék méretcsökkenését [3, 4, 5].

Dolgozatom célja poli(éter-éter-keton) mátrixú, többfalú szén nanocsöveket tartalmazó kompozitok minősítése. Megvizsgáltam, az attritoros előkeverés hatását a nanokompozitokra, különös tekintettel azok mechanikai, termikus és tribológiai tulajdonságaira.

Irodalom:

1. Zheltonozhskaya T., Partsevskaya S., Fedorchuk S., Klymchuk D., Gomza Y., Permyakova N., Kunitskaya L.: Micellar nanocontainers based on PAAm-b-PEO-b-PAAm triblock copolymers for poorly soluble drugs, European Polymer Journal, vol. 49, no. 2, 405-418 (2013).

2. http://www.veab.mta.hu/Segedlet/CNT.pdf (2015.03.16.).

3. De Castro C. L., Mitchell B. S.: Nanoparticles from Mechanical Attrition, American Scientific Publishers (2002).

4. Czvikovszky T., Nagy P., Gaál J.: A polimertechnika alapjai, Műegyetemi Kiadó, Budapest (2006).

5. Jordan J., Jacob K. I., Tannenbaum R., Sharaf M. A., Jasiuk I.: Experimental trends in polymer nanocomposites - a review, Materials Science and Engineering A, vol. 393, no. 1-2, 1-11 (2005).

szerző

Varga Viktor
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)

konzulensek

Dr. Mészáros László
egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék
Lendvai László
doktorandusz, Polimertechnika Tanszék

helyezés

I. helyezett