بررسی تجربی اثر نوع‌ تقویت‌کننده نانوساختار بر خواص مکانیکی و سایشی نانوکامپوزیت‌های زمینه اپوکسی

Abstract

در این مقاله اثر استفاده از سه نوع مختلف از تقویت‌کننده‌های نانوساختار بر خواص مکانیکی و سایشی نانوکامپوزیت‌ها مطالعه‌شده‌است. نانولوله‌کربنی، نانواکسیدگرافن و نانورس با درصدهای وزنی برابر و با روش‌های یکسان در شرایط محیطی مشابه به رزین اپوکسی افزوده شد. جهت پراکندگی یکنواخت نانوساختارها در زمینه اپوکسی، از همزن مکانیکی به‌همراه فراصوت استفاده گردید. پس از انجام فرآیند گاززدایی، نمونه‌های آزمون کشش و سایش مطابق استانداردهای ASTM ساخته شدند. از هر جنس نانوکامپوزیت‌، سه نمونه تهیه و تحت آزمون قرار گرفت. مدول یانگ، استحکام کششی نهایی، کرنش در نقطه شکست و چقرمگی نمونه‌ها، از منحنی‌ تنش – کرنش و با استفاده از آزمون کشش استخراج شد. آزمون سایش خشک در بارهای N20،N 60 و N 100 با استفاده از یک دستگاه پین روی دیسک در دمای اتاق مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که در نمونه‌ی حاوی نانولوله‌کربنی، بیشترین تنش قابل تحمل % 16 و کرنش در لحظه شکست % 27 نسبت به اپوکسی خالص افزایش دارد. همچنین کامپوزیت‌های اپوکسی/ نانولوله‌کربنی و اپوکسی/ نانورس بالاترین مقاومت در برابر سایش را در مقایسه با سایر نمونه‌ها از خود نشان دادند، به‌طوری‌که در نمونه‌ی حاوی نانورس، 60 درصد کاهش در مقدار نرخ سایش نسبت به نمونه اپوکسی خالص، مشاهده‌شد.