تأثير بودرة التلك على مقاومة المواد للصدمات

في صناعة السيارات، تُستخدم مواد ذات مقاومة عالية للصدمات بشكل شائع. تُستخدم هذه المواد في هياكل السيارات وشاسيهاتها لتحمل التصادمات والضغط. يمكن لبلاستيك البولي بروبيلين المملوء ببودرة التلك أن يعزز أداء انحناء المادة، ولكنه يقلل من مقاومتها للصدمات بدرجات متفاوتة. تؤثر جودة المادة بشكل كبير على مقاومتها للصدمات. بشكل عام، يؤثر محتوى السيليكا (SiO₂) ودقته بشكل أكبر على مقاومة المادة للصدمات. تقارن هذه المقالة مقاومة المنتجات المملوءة ببودرة التلك للصدمات في ظل تدرجات مختلفة في محتوى السيليكا وحجم الشبكة.

التجارب

تم خلط ثلاثة أنواع من بودرة التلك بنفس النعومة، ولكن بنسب مختلفة من السيليكا. تم تعبئة البولي بروبيلين المستخدم في هذه الأنواع بمعدل تعبئة مسحوق 20% لتحضير العينات. ثم عولجت العينات بتقنية القولبة بالحقن للحصول على ثلاث مجموعات من العينات المملوءة ببودرة التلك بنسب متفاوتة من السيليكا. بعد اختبار مقاومتها للصدمات، تم الحصول على النتائج التالية.

الشكل 1 مقاومة تأثير المنتجات تحت مستويات مختلفة من السيليكا

يوضح الشكل 1 أنه مع ارتفاع مستويات السيليكا، تزداد مقاومة العينة للصدمات تبعًا لذلك. كلما ارتفع مستوى السيليكا، زادت نقاء التلك، وقلت الشوائب، وتحسنت جودته، وانخفض تأثيره على الشوائب المعدنية الأخرى المرتبطة به، مما يُحسّن مقاومة العينة للصدمات.

لتحضير العينات، خُلطت ثلاثة أنواع من بودرة التلك، بنفس محتوى السيليكا ولكن بدرجات نعومتها المختلفة، مع مادة البولي بروبيلين بمعدل تعبئة مسحوق 20%. ثم عولجت هذه العينات بتقنية القولبة بالحقن لإنتاج ثلاث مجموعات من العينات المملوءة ببودرة التلك بدرجات نعومتها المختلفة. بعد اختبار مقاومتها للصدمات، تم الحصول على النتائج التالية.

الشكل 2 مقاومة التأثير للمنتجات عند درجات دقة مختلفة

كما هو موضح في الشكل ٢، كلما زاد رقم شبكة المنتج، زادت مقاومته للصدمات. ويحدث ذلك عند استخدام نفس محتوى السيليكا. يرجع ذلك إلى أن ارتفاع عدد الشبكات يتوافق مع صغر حجم جزيئات بودرة التلك، مما يؤدي إلى مساحة سطحية نوعية أكبر. ومع زيادة نقاط التلامس بين المسحوق والراتنج، تُسبب القوى الخارجية المزيد من التشققات ونقاط الضغط، مما يُعزز مقاومة المادة للصدمات.

ختاماً:

ومن خلال هاتين التجربتين المقارنتين، يمكننا أن نستنتج أنه بالنسبة للمواد المملوءة ببودرة التلك، فإن الدقة الأعلى ومحتوى السيليكا الأعلى يساهمان في تحسين مقاومة الصدمات.

بالنسبة للمنتجات ذات متطلبات الأداء الأعلى، فإن زيادة حجم شبكة بودرة التلك ومحتوى السيليكا يمكن أن يعزز مقاومة المادة للصدمات.

بالنسبة للمنتجات التي تركز على الفعالية من حيث التكلفة، فإن تعديل محتوى السيليكا ودقة الحشو يمكن أن يساعد في تقليل التكاليف مع الحفاظ على الكفاءة.