ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

ความเป็นไปได้ในการเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างผิวเคลือบพอลิเมอร์ และผิวชิ้นงาน และการศึกษาความต้านทานต่อการสึกหรอสำหรับผิวเคลือบพอลิเมอร์คอมโพสิต

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : ความเป็นไปได้ในการเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างผิวเคลือบพอลิเมอร์ และผิวชิ้นงาน และการศึกษาความต้านทานต่อการสึกหรอสำหรับผิวเคลือบพอลิเมอร์คอมโพสิต
นักวิจัย : ทิพบรรณ ปะละไทย
คำค้น : Crystallinity , High velocity oxy-fuel , Low velocity oxy-fuel , Poly(ether ether ketone) , Wear.
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2551
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG4780176 , http://research.trf.or.th/node/2064
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ในงานวิจัยนี้ประกอบด้วยงานสองส่วน คือ งานในส่วนที่หนึ่ง ทำการเคลือบพอลิอีเทอร์อีเทอร์คีโตนลงบนผิวชิ้นงานโลหะได้แก่ เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ เกรด S15C และอลูมิเนียมเกรด 6063 โดยวิธีการพ่นเคลือบด้วยเปลวเพลิงความเร็วต่ำ เพื่อศึกษาผลของการเตรียมผิวชิ้นงานก่อนการพ่นเคลือบคือ ความหยาบผิว อิทธิพลของการให้ความร้อนกับชิ้นงานก่อนการพ่นเคลือบ และระยะทางในการพ่นเคลือบ ที่มีต่อสมบัติของผิวเคลือบและการยึดเกาะระหว่างผิวเคลือบและชิ้นงานรองรับ การตรวจสอบและวิเคราะห์ผลใช้กล้องจุลทรรศน์ (OM) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ตรวจสอบโครงสร้างทางจุลภาคของผิวเคลือบและผงเคลือบ ตรวจสอบสมบัติทางความร้อนของผงเคลือบด้วยเทคนิค DSC และ TGA วัดการกระจายขนาดของผงเคลือบด้วย MasterSizer วิเคราะห์ความเป็นผลึกด้วยเทคนิค XRD วัดความแข็งของผิวเคลือบด้วย Microhardness วัดความหยาบผิวด้วยเครื่อง Roughness tester วัดดัชนีความแข็งแรงของการยึดเกาะด้วยเทคนิค Scratch adhesion test และวัดโครงสร้างทางเคมีด้วยเทคนิค FTIR ซึ่งพบว่าในการเตรียมผิวชิ้นงานเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและชิ้นงานอลูมิเนียมให้ได้ความหยาบผิว 4.37 และ 4.72 ไมโครเมตรตามลำดับ การให้ความร้อนกับชิ้นงานก่อนการพ่นเคลือบที่ 200 องศาเซลเซียส และระยะทางการพ่นเคลือบ 100 มิลลิเมตร จะทำให้ได้ผิวเคลือบที่มีคุณภาพดีกล่าวคือ ผิวเคลือบมีรูพรุนและความหยาบผิวต่ำ มีความแข็ง เปอร์เซ็นต์ความเป็นผลึก และการยึดเกาะระหว่างผิวเคลือบกับผิวชิ้นงานสูง จากนั้นนำพารามิเตอร์ที่เหมาะสมมาทำการพ่นเคลือบผิวในสภาวะที่ชิ้นงานเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำอยู่ใน สนามแม่เหล็ก เพื่อศึกษาถึงอิทธิพลของสนามแม่เหล็กที่ส่งผลต่อค่าการยึดเกาะของผิวเคลือบ ซึ่งพบว่าความเข้มของสนามแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลให้การยึดเกาะระหว่างผิวเคลือบกับผิวชิ้นงานเพิ่มขึ้น เนื่องจากเปอร์เซ็นต์ความเป็นผลึกที่เพิ่มสูงขึ้น งานในส่วนที่สอง ทำการพ่นเคลือบพอลิอีเทอร์อีเทอร์คีโตน/อลูมิเนียมออกไซด์คอมโพสิตลงบนชิ้นงานอลูมิเนียม (JIS 6063) โดยกระบวนการพ่นเคลือบด้วยเปลวเพลิงความเร็วสูง เพื่อศึกษาผลของพารามิเตอร์ในการพ่นเคลือบ คือ อิทธิพลของอัตราการไหลระหว่างก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจน การให้ความร้อนแก่ชิ้นงานก่อนการพ่นเคลือบ และระยะทางในการพ่นเคลือบ ที่มีผลต่อโครงสร้างและสมบัติของผิวเคลือบ นอกจากนี้ได้ทำการศึกษาอิทธิพลของปริมาณและขนาดของอลูมิเนียมออกไซด์ที่มีผลความต้านทานต่อการสึกหรอของผิวเคลือบ จากการวิเคราะห์ผิวเคลือบด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบสะท้อนแสง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด เครื่องเอ็กซเรย์ดิฟแฟกโตมิเตอร์ เครื่องวัดความแข็งในระดับไมโครเมตร และเครื่องวัดความเรียบผิว พบว่า การพ่นเคลือบที่อัตราส่วนระหว่างก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจน 750 : 214 ลิตรต่อนาที การให้ความร้อนกับชิ้นงานก่อนการพ่นเคลือบที่ 200 องศาเซลเซียส และระยะทางการพ่นเคลือบ 230 มิลลิเมตร ทำให้ได้ผิวเคลือบที่มีคุณภาพดีกล่าวคือ ผิวเคลือบไม่มีรูพรุน และผิวเคลือบค่อนข้างเรียบ มีความแข็งสูง และมีค่าเปอร์เซ็นต์ความเป็นผลึกสูง จากการทดสอบการสึกหรอแบบลื่นไถลของผิวเคลือบพบว่า การเติมอลูมิเนียมออกไซด์ที่มีขนาดระหว่าง 5-20 ไมโครเมตร ผิวเคลือบที่ได้มีการสึกหรอน้อยกว่าการเติมอลูมิเนียมออกไซด์ที่มีขนาด 39-53 ไมโครเมตร และเมื่อเพิ่มปริมาณอลูมิเนียมออกไซด์มากขึ้นค่าการสึกหรอมีค่าเพิ่มขึ้น ปริมาณที่เหมาะสมในการเติมอลูมิเนียมออกไซด์ลงในผงพอลิอีเทอร์อีเทอร์คีโตนคือ 2.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ซึ่งให้ค่าการสึกหรอน้อยที่สุด การศึกษาผลของระยะทางและน้ำหนักในการทดสอบพบว่า เมื่อระยะทางและน้ำหนักเพิ่มมากขึ้นส่งผลให้ผิวเคลือบการสึกหรอมากขึ้น This research consisted of two parts. The first part was to deposite polyetheretherketone (PEEK) coatings on the metal substrates (low carbon steel; JIS S15C and aluminium; JIS 6063) by low velocity flame spraying. The characteristics of PEEK powder were studied by DSC and TGA, and were examined the powder size by MasterSizerS. The as-sprayed coatings were characterized by OM, SEM, XRD, FTIR and microhardness, surface roughness and scratch adhesion index measurements. In addition, the effect of surface preparation, preheat temperature and spray distance playing an important role on microstructures and mechanical properties, such as hardness and adhesive strength, were studied. In this study, surface preparation of low carbon steel and aluminium with roughness (Ra) of 4.37 and 4.72 ?m, respectively, preheat temperature at 200 oC and spray distance of 100 mm were successfully obtained a dense PEEK coating with an even surface of coating. Moreover, the dense PEEK coating exhibits high hardness value, degree of crystallinity and bond strength compared to spraying with different conditions. In order to improve bond strength, PEEK powder was deposited on low carbon steel substrate under a variety of magnetic flux density, i.e. 7, 14 and 17 mT. It was found that the higher magnetic flux density led to a higher bond strength due to an increase of the degree of crystallinity. The second part of this research is to deposit PEEK coatings on metal substrate (aluminum; JIS 6063) with the high velocity oxy-fuel (HVOF) spraying and to study the effects of H2/O2 gas flow rate ratio, preheat temperature and spray distance on microstructure and properties of coatings. In addition the effects of contents and sizes of Al2O3 particles on wear resistance of PEEK/Al2O3 composite coatings were investigated. The as-sprayed coatings were characterized by OM, SEM, XRD, microhardness tester and roughness tester. The experimental results showed that the H2/O2 gas flow rate ratio of 750:214 SLPM, preheat temperature at 200oC and spray distance of 230 mm were successfully obtained a dense PEEK coating with smooth top-surface. Moreover, the dense PEEK coating exhibited high hardness value and degree of crystallinity compared to PEEK coatings depositing with different conditions. The results of sliding wear test of PEEK composite coatings showed that the coatings filled with 5-20 ?m Al2O3 exhibited a decreased wear volume loss. The filled PEEK with 2.5 wt% 5-20 ?m Al2O3 showed the lowest wear rate. The enhanced wear rate resulted from increases of loads and sliding distances.

บรรณานุกรม :
ทิพบรรณ ปะละไทย . (2551). ความเป็นไปได้ในการเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างผิวเคลือบพอลิเมอร์ และผิวชิ้นงาน และการศึกษาความต้านทานต่อการสึกหรอสำหรับผิวเคลือบพอลิเมอร์คอมโพสิต.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ทิพบรรณ ปะละไทย . 2551. "ความเป็นไปได้ในการเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างผิวเคลือบพอลิเมอร์ และผิวชิ้นงาน และการศึกษาความต้านทานต่อการสึกหรอสำหรับผิวเคลือบพอลิเมอร์คอมโพสิต".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ทิพบรรณ ปะละไทย . "ความเป็นไปได้ในการเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างผิวเคลือบพอลิเมอร์ และผิวชิ้นงาน และการศึกษาความต้านทานต่อการสึกหรอสำหรับผิวเคลือบพอลิเมอร์คอมโพสิต."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2551. Print.
ทิพบรรณ ปะละไทย . ความเป็นไปได้ในการเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างผิวเคลือบพอลิเมอร์ และผิวชิ้นงาน และการศึกษาความต้านทานต่อการสึกหรอสำหรับผิวเคลือบพอลิเมอร์คอมโพสิต. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2551.