Cilj raziskave je bil oceniti ter primerjati vpliv materiala in morfologije dobro poznanih trdnih nano maziv na tribološke lastnosti poli-eter-eter-ketona (PEEK). Različni nanodelci so bili dodani v PEEK matrico: WS2 kroglice, WS2 iglice, ogljikove nanocevke ter grafen v obliki nano-prahu. Rezultati so pokazali, da imata tako morfologija kot material nanodelcev zelo velik vpliv na obrabo in koeficient trenja PEEK kompozitov, saj vplivata na trdoto, debelino prenosnih filmov in površinsko prekritost proti-materiala s prenosnim filmom. Nanodelci na osnovi WS2 so imeli boljše obrabne lastnosti v primerjavi z nanodelci na osnovi ogljika; WS2 kroglice so izboljšale obrabno obstojnost v primerjavi s čistim PEEK-om za 10 %, medtem ko je bilo to izboljšanje v primeru WS2 iglic kar 60 %.
COBISS.SI-ID: 13905691
Raziskava se je osredotočala na vpliv različnih koncentracij (2–10 ut.%) molibdenovega disulfida (MoS2) v PEEK matrici na termične, mehanske in tribološke lastnosti kompozitov. Rezultati triboloških testiranj, DSC in SEM-EDS analiz so pokazali, da ima koncentracija delcev pomemben vpliv na tribološke, mehanske in termične lastnosti. Pri najvišji uporabljeni koncentraciji (t.j. 10 ut.%) se je koeficient trenja znižal za 25 %, medtem ko se je izmerjena obraba zmanjšala za ~20 % v primeru uporabe 5 ut.% delcev. Kot glavni parameter za doseganje izboljšanje triboloških lastnosti se je izkazala kombinacija dovolj visoke trdote ter pravšnje količine prenosnega filma na površini proti-materiala.
Vpliv temperature na polimer PEEK je bil raziskovan z vidika materialnih in triboloških lastnosti. PEEK vzorci so bili izdelani pri različnih temperaturah; pod (300 °C), okoli (350 °C) in nad (400 °C) temperature tališča PEEK-a, in primerjani s komercialno dostopnim PEEK vzorcem. Rezultati triboloških testiranj, merjenja trdote in XRD analize so pokazali, da temperature izdelave močno vpliva na materialne lastnosti (trdota, kristaliničnost), kar se kasneje odraža tudi v triboloških lasnostih. Vzorci, ki so bili izdelani pri višjih temperaturah (t.j. 350 °C in 400 °C) so imeli približno 60 % višjo trdoto ter 20 % nižje trenje, kot vzorec izdelani pri temperature 300 °C in komercialen vzorec. Po drugi strani pa sta ta dva vzorca imela za kar velikostna razreda višjo obrabo. Vzorec, izdelani pri 300 °C, je imel zelo podobne lastnosti (trdota, trenje, obraba) kot komercialen vzorec.
Elektroforetsko nanašanje (EFN) je tehnika koloidnega procesiranja, ki omogoča hitro izdelavo masivnih izdelkov. Dodatek pravilno izbranega surfaktanta omogoča pripravo vodne suspenzije ter zaradi njegovega vpliva na elektrokinetične lastnosti, tudi nanos hidrofobnih delcev polieter-eter-ketona (PEEK). Elektroforetske lastnosti in prevodnost suspenzij so bile ovrednotene glede na količino dodanega surfaktanta, pH ter povezane z lastnostmi pripravljenih nanosov. Z spremljanjem lastnosti suspenzije (pH, ζ in prevodnost) med in po nanašanju smo pridobili bolj poglobljen vpogled v proces nanašanja. Z uporabo koncentriranih suspenzij PEEK prahu (50 ut. %) z dodatkom dodecil benzensulfonske kisline (DBSA) pri pH)4 lahko v eni minuti pri jakosti električnega polja 10-30 Vcm-1, tvorimo masivne nanose z debelino ) 15 mm. Električni tok je med nanašanjem naraščal, kar smo pripisali povišanju električne prevodnosti elektrolita zaradi migracije ionov ter elektrokemijskih reakcij ob elektrodah. Kljub temu da je PEEK polimer hidrofoben, je uporaba vodnih suspenzij zelo učinkovita za oblikovanje masivnih nanosov.