تاثیرات افزودن نانولوله‌های کربنی چند‌جداره بر خواص مکانیکی رزین اپوکسی و کامپوزیت‌های لایه‌ای شیشه/اپوکسی

Abstract

هدف تحقیق حاضر، مطالعه میزان اثربخشی وجود نانولوله‌های کربنی چندجداره با طول بلند، بر خواص مکانیکی رزین اپوکسی و کامپوزیت‌های لایه‌ای تقویت شده با الیاف تک‌جهته شیشهاست. بنابراین، خواص مکانیکی پلیمر (اپوکسی خالص)، نانوکامپوزیت حاوی 5/0درصد وزنی نانولوله‌های کربنی چند جداره، کامپوزیت‌های لایه‌ای شیشه/اپوکسی و نانوکامپوزیت‌های لایه‌ای شیشه/اپوکسی حاوی5/0 درصد وزنی نانولوله‌های کربنی با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی مختلف استخراج می‌گردد. مدول و استحکام کششی، خمشی و برشی پلیمر اپوکسی و نانوکامپوزیت‌های تقویت شده با 5/0 درصد وزنی نانولوله‌های کربنی چند جداره از آزمایش مشخصه‌سازی می‌شود. سپس، برای کامپوزیت‌های لایه‌ای الیاف شیشه و نانوکامپوزیت‌های لایه‌ای الیاف شیشه تقویت شده با 5/0 درصد وزنی نانولوله‌های کربنی چند جداره، مقادیر سفتی و استحکام کششی طولی و عرضی، و همچنین سفتی و استحکام خمشی و برشی داخل صفحه‌ای مقایسه می‌شوند. نتایج آزمایش‌های مربوط به نمونه‌های کششی نانوکامپوزیت‌های لایه‌ای نشان می‌دهند که حضور نانولوله‌های کربنی چند جداره با طول بلند باعث افزایش چسبندگی و برهم کنش الیاف لایه‌های مجاور شده و سبب می‌شود که مکانیزم‌های تخریبی همچون شکست الیاف در آزمایش کشش طولی و یا جدایش لایه‌ای در آزمایش برش داخل صفحه‌ای به طور قابل ملاحظه‌ای به تاخیر افتد. می‌توان بیان داشت که بهبود خواص مکانیکی کامپوزیت‌های لایه‌ای نسبت به رزین با افزودن نانولوله‌های کربنی نمود بیشتری دارد. برای نمونه مقدار استحکام کششی در راستای طولی و استحکام برشی نانوکامپوزیت‌های لایه‌ای به ترتیب 34% و 26% نسبت به کامپوزیت لایه‌ای رشد می‌کنند.