بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های هیبریدی رزول/ گرافن/ الیاف کربن

مهران اعظمیان¹ علی نعمتی²

1) فارق التحصیل کارشاسی ارشد مهندسی مواد گرایش سرامیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات،تهران، ایران-
2) دکترای مهندسی مواد گرایش سرامیک،دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران-

محل انتشار : یازدهمین کنفرانس بین المللی راهکارهای نوین در مهندسی، علوم اطلاعات و فناوری در قرن پیش رو(icietconf.com)
چکیده :
رزین¬های فنولیک دارای پایداری ابعادی، حرارتی، مقاومت شیمیایی و خوردگی بسیار عالی هستند. همچنین مواد فرار تولید شده در حین تخریب حرارتی این رزین دارای سمیت پایین بوده و علاوه بر این دارای ذغال گذاری بالا می¬باشد. در این پژوهش نمونه¬های رزین فنولیک از نوع رزول تقویت شده با الیاف کربن و نانو ذرات گرافن تهیه شد. مقادیر مختلفی از گرافن (5/0%، 1%، 2% و 3%) در محلول 50% وزنی رزین فنولیک و اتانول توسط امواج فراصوت به مدت 10 دقیقه با 60% توان دستگاه پخش گردید. پس از آن کامپوزیت¬های هیبریدی حاوی 50% وزنی الیاف کربن به روش لایه گذاری دستی تهیه شد و فرآیند پخت نمونه¬ها در دمای ºC160، فشار 120 بار توسط پرس گرم صورت گرفت. مورفولوژی و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت¬های تهیه شده توسط آزمون¬های SEM و خمش سه نقطه¬ای بررسی گردید و نتایج حاصل مورد مقایسه قرار گرفت. با افزودن 1% وزنی گرافن به کامپوزیت¬های حاصله مدول و استحکام خمشی نمونه¬ها به ترتیب 5/19% (GPa2/38) و 7/8 % (MPa471) افزایش یافت. همچنین استحکام برشی نمونه حاوی 1% وزنی گرافن 23% نسبت به نمونه خالص افزایش پیدا کرد. مقاومت حرارتی کامپوزیت¬های رزین فنولیک/گرافن در مقایسه با رزین خالص افزایش قابل ملاحظه¬ای نشان داد. به عنوان مثال در نمونه حاوی 1% وزنی گرافن افزایش مشاهده شده در شاخص¬های T5%، T10% و Td,max به ترتیب 12، 30 و ºC5 بود.
کلمات کلیدی : رزین فنولیک گرافن الیاف کربن برش بین لایه¬ای خواص مکانیکی