重力铸造与离心铸造法制备纳米二氧化硅/核桃壳填充聚合物复合材料的物理机械磨损性能对比研究

本研究针对纳米颗粒增强复合材料的制备工艺优化问题，系统比较了重力铸造与离心铸造技术对二氧化硅/核桃壳填充乙烯基酯复合材料性能的影响。结果表明：重力铸造复合材料具有更优的拉伸强度与冲击韧性，而离心铸造制备的功能梯度材料则展现出更高的硬度、耐磨性及更低的孔隙率，为高性能复合材料的缺陷控制提供了新思路。

　　

本研究通过对比重力铸造(gravity die casting)与离心铸造(centrifugal casting)两种工艺，系统分析了纳米二氧化硅(silica nanoparticles)与核桃壳填料(walnut shell filler)增强乙烯基酯(vinyl ester)复合材料的机械性能与磨损特性。实验采用固定比例核桃壳填料与变量纳米二氧化硅的配方方案，发现重力铸造工艺制备的复合材料在拉伸强度(tensile strength)和冲击能量(impact energy)方面表现更优，而离心铸造制备的功能梯度材料(functionally graded material, FGM)则展现出更高的硬度(hardness)、耐磨性(wear resistance)以及显著降低的孔隙(void formation)缺陷。该研究证实离心铸造技术在制备低缺陷、高性能梯度复合材料领域具有显著优势，为新型聚合物基复合材料的工程应用提供了重要理论依据。