تأثیر نانوذرات رس و نانولولۀ کربنی بر خواص کامپوزیت اپوکسی/الیاف شیشه

Abstract

کامپوزیت اپوکسی/الیاف شیشه یکی از انواع کامپوزیت‌ها است که در سال‌های اخیر به‌دلیل خواص خوب و قیمت تمام‌شدۀ پایین مورد توجه قرار گرفته‌است. استحکام خمشی نسبتاً پایین و احتمال برش بین لایه‌ای بالا، از مواردی است که کاربرد کامپوزیت اپوکسی/ الیاف شیشه را محدود کرده‌است. تحقیقات زیادی برای شناسایی روش‌های بهبود خواص این کامپوزیت و در نتیجه افزایش دامنۀ کاربردهای آن، به‌ویژه از طریق ساخت کامپوزیت هیبرید با اضافه کردن ذرات تقویت‌کننده به زمینه انجام شده‌است. در این میان نانوذرات رس و نانولوله‌های کربنی به‌دلیل عملکرد مناسب در زمینۀ اپوکسی به‌عنوان تقویت‌کننده، مورد توجه قرار گرفته‌اند. افزودن این ذرات هرچند سبب بهبود خواص کامپوزیت شده اما عموماً روش‌های تولید پیشنهادی، سبب افزایش هزینۀ تولید این کامپوزیت شده و این تحقیقات، عملاً نتیجه‌ای درخور برای صنعت به‌همراه نداشته‌اند. در این تحقیق نانورس و نانولولۀ کربنی به‌وسیلۀ روش اختلاط مکانیکی با هم‌زن مکانیکی ساده با سرعت rpm 400-300 به زمینۀ اپوکسی اضافه شده و تغییرات استحکام خمشی و برشی بین لایه‌ای کامپوزیت‌های هیبرید و کامپوزیت اپوکسی/ الیاف شیشه، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد، افزایش نانوذرات رس به زمینۀ کامپوزیت سبب افزایش استحکام خمشی می‌شود و بیشترین میزان افزایش استحکام خمشی حدود 25% و مربوط به نمونۀ حاوی 0.5% نانورس نسبت‌به نمونۀ بدون نانو‌ذرات رس است. استحکام برشی بین لایه‌ای نیز با افزودن 2% نانورس به‌میزان 5% افزایش یافته‌است. با این وجود افزودن نانولولۀ کربنی در این روش تولید، تأثیری معکوس بر خواص داشت.

Keywords

• کامپوزیت هیبرید
• اپوکسی/الیاف شیشه
• استحکام برشی
• برش بین لایه ای
• نانو ذرات رس
• نانو لوله کربنی