اثر نانوذرات گرافیت بر پایداری گرمایی و فداشوندگی نانوکامپوزیت های فنولی- الیاف کربن- گرافیت

کامپوزیت های فنولی تقویت شده با الیاف کوتاه، نمونه ای از مواد پرکاربرد در حوزه فناوری های دما زیادند که به عنوان سپر گرمایی در صنایع مختلف از جمله صنایع هوا فضا کاربرد ویژه ای دارند. در این پژوهش، کامپوزیت الیاف کوتاه کربن بر پایه رزین فنولی، نوع نووالاک مبنای کار قرار گرفت و تلاش شد تا ساختار ماتریس پلیمری برای بهبود خواص پایداری گرمایی و فداشوندگی با استفاده از نانوذرات گرافیت اصلاح شود. در این راستا برای دستیابی به خواص مدنظر، پارامتر های پایداری گرمایی، فداشوندگی و نیز رفتار مکانیکی نانوکامپوزیت های تهیه شده ارزیابی شد تا ترکیب درصد مناسب برای ساخت کامپوزیت و نانوکامپوزیت با قابلیت تحمل دما های زیاد به دست آید. در تمام نمونه ها، %40 وزنی الیاف کوتاه کربن به کار گرفته شد. در نمونه های نانو کامپوزیت به ترتیب مقدار 6، 9 و %12 وزنی نانو گرافیت استفاده شد. برای بررسی چگونگی توزیع و شکل شناسی لایه های گرافیت از آزمون پراش پرتو X استفاده شد. نمونه ها به قالب گیری فشاری داغ تهیه شدند. آزمون های گرماوزن سنجی و شعله اکسی استیلن برای بررسی رفتار گرمایی و مقدار فداشوندگی نمونه ها به کار گرفته شدند. برای مطالعه خواص مکانیکی کامپوزیت ها، از دو آزمون خمش سه نقطه ای و سایش مکانیکی استفاده شد. نتایج این مطالعه نشان داد، افزودن نانوذرات گرافیت ضمن بهبود پایداری گرمایی و کاهش سرعت تخریب، مقدار اتلاف وزن و سرعت فداشوندگی را نیز کاهش می دهد. افزودن %12 وزنی نانو ذرات گرافیت، پایداری گرمایی و سرعت فداشوندگی در آزمون شعله اکسی استیلن را به ترتیب 12 و 19٪ بهبود می دهد.