مطالعه تجربی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت گرافن اکسید/اپوکسی در نرخ های مختلف از کرنش

در این مقاله رفتار مکانیکی نانوکامپوزیت های اپوکسی تقویت شده با نانوصفحات گرافن اکسید (گرافن اکسید/ اپوکسی)، در نرخ های مختلف از کرنش، مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا ابتدا گرافن اکسید به روش شیمیایی هامر با کاهش گرافیت خشک سنتز شده و در ادامه نانوکامپوزیت گرافن اکسید/ اپوکسی به روش مخلوط با حلال (استون)، ساخته شده است. از نانوکامپوزیت بدست آمده نمونه های استاندارد برای انجام آزمایش، تهیه شده و آزمایش های فشار استاتیکی و هاپکینسون فشاری بر روی آن ها انجام گرفته است. نتایج حاصل از انجام آزمایش نشان داد که افزودن نانو صفحات گرافن اکسید به اپوکسی باعث افزایش سفتی و استحکام آن شده است. مشخص شد که رفتار اپوکسی به شدت وابسته به نرخ کرنش بوده به طوری استحکام آن در حالت دینامیکی حدود 50 درصد از حالت استاتیکی بیش تر است. از طرف دیگر، تأثیر افزودن این نانوصفحات در نرخ کرنش های پایین، بیش تر از نرخ کرنش های بالا است. به طوری که استحکام اپوکسی با افزودن 0.3 درصد جرمی از گرافن اکسید، در نرخ کرنش 0.01 (s^(-1 و 1100 (s^(-1 به ترتیب حدود 20% و 5% افزایش می یابد. هم چنین مقایسه تصاویر میکروسکوب الکترونی روبشی از سطح شکست نمونه های اپوکسی و نانوکامپوزیت آن بعد از آزمایش فشار استاتیکی، نشان داد که زبری سطح شکست برای نانوکامپوزیت بیش تر از اپوکسی است.