اثرهای اصلاح سطحی گرافن بر رفتار مکانیکی کامپوزیت های اپوکسی-الیاف بازالت

نوع مقاله:
مقاله پژوهشی/اصیل (دارای رتبه معتبر)
چکیده:
کامپوزیت های ماتریس پلیمری کاربردهای سازه ای متنوعی دارند. برای افزایش خواص مکانیکی این کامپوزیت ها، الیاف و نانوذرات به عنوان تقویت کننده به ماتریس پلیمری افزوده شده و نانوکامپوزیت ماتریس پلیمری تولید می شود. در این پژوهش، اثر اصلاح سطحی نانوصفحه های گرافن بر رفتار کششی و ضربه ای کامپوزیت های اپوکسی-الیاف بازالت بررسی شده است. بدین منظور، نانوصفحه های گرافن با استفاده از عامل سیلانی تری آمینوپروپیل تری متوکسی سیلان اصلاح سطحی شدند. بررسی پراش انرژی پرتو X و آزمون نقشه عنصری، وجود عناصر سیلیسیم و نیتروژن (که از اجزای اصلی گروه های عاملی هستند) را روی سطح گرافن اصلاح شده مشخص کردند. نمونه های نانوکامپوزیتی با درصدهای وزنی مختلف از گرافن اصلاح شده (0.2، 0.3، 0.4 و 0.5) به روش لایه گذاری دستی ساخته شدند. همچنین دو کامپوزیت دیگر، یکی بدون گرافن و دیگری با %0.4 وزنی گرافن اصلاح نشده برای مقایسه با نانوکامپوزیت های تقویت شده با گرافن اصلاح شده ساخته شدند. پس از پخت کامل، نمونه ها آماده شده و با آزمون های کشش و ضربه چارپی بررسی شدند. نتایج به ترتیب 21/2، 3/6، 35/1 و %74/6 افزایش استحکام کششی، مدول کشسانی، انرژی شکست و استحکام ضربه ای را برای نانوکامپوزیت دارای %0.4 وزنی گرافن اصلاح شده نسبت به کامپوزیت فاقد گرافن نشان دادند، در حالی که خواص مزبور برای نانوکامپوزیت دارای %0.4 وزنی گرافن اصلاح نشده در مقایسه با کامپوزیت فاقد گرافن به ترتیب 52/1، 37/5، 57/9 و %25/5 کاهش یافتند. مطابق با تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی، افزایش خواص کششی، ناشی از چسبندگی بهتر اپوکسی و الیاف بازالت و نیز سازوکار های چقرمه سازی گرافن اصلاح شده در ماتریس است. اصلاح سطحی سبب برهم کنش بیشتر گرافن با ماتریس شده و نیز وجود گرافن سبب پدیده انحراف ترک می شود که یکی از سازوکار های اصلی چقرمه سازی گرافن است. کاهش خواص مکانیکی در نمونه های دارای %0.4 وزنی گرافن اصلاح نشده ناشی از پراکندگی نامناسب گرافن در ماتریس و برهم کنش ضعیف آن با ماتریس و الیاف است.
زبان:
فارسی
صفحات:
155 تا 170
لینک کوتاه:
magiran.com/p1858545 
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 990,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 50 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!