تأثیر دمای پخت بر انرژی شکست اپوکسی پرشده با نانوذرات سیلیکا با ابعاد مختلف

معمولا با افزایش دما، پخت اپوکسی کامل تر انجام می شود و مدول و استحکام کششی نیز افزایش می یابد اما به دلیل اتصالات عرضی زیاد، پلیمر ترد شده و چقرمگی شکست آن کاهش می یابد. در این پژوهش، به منظور افزایش چقرمگی شکست، از تکنیک کاهش دمای پخت استفاده شده و نانوذرات سیلیکا در اندازه های مختلف، برای جلوگیری از کاهش استحکام به اپوکسی اضافه شد. به منظور مطالعه اثر دما، نمونه های اپوکسی با کسر حجمی های مختلف از نانوذرات سیلیکا، در دو دمای پخت 105 و c°90 تهیه شده و میزان چقرمگی شکست، استحکام و مدول کششی آن ها توسط آزمون های مکانیکی اندازه گیری شد. در نمونه های فاقد نانوذرات، با کاهش دمای پخت، افزایش قابل توجه در چقرمگی شکست مشاهده شد اما مدول کششی و استحکام نمونه، به دلیل پخت ناقص اپوکسی، کاهش یافت. اما در نمونه های حاوی نانوذرات سیلیکا، تقویت کنندگی نانوذرات بر نقص پخت غلبه کرده و برآیند دو مکانیزم موجب افزایش استحکام و مدول کششی شد. در عین حال افزایش چقرمگی و انرژی شکست، نشان از هم افزایی قابل قبول تکنیک های پخت ناقص و حضور نانوذرات سیلیکا در کامپوزیت، دارد. هر چند چقرمگی شکست نمونه های پخت شده در دمای c°90 همواره از نمونه های پخت شده در دمای c°105 بیشتر است اما با افزایش سطح نانوذرات سیلیکا (کاهش اندازه نانوذرات) نقش نانوذرات غالب بوده و تفاوت متأثر از دمای پخت کمتر می شود. محاسبات نشان داد مکانیزم های تغییر شکل پلاستیک، گسترش حباب و شکسته شدن کلوخه ها، نقش اصلی را در افزایش چقرمگی شکست داشته و تحت تاثیر یکدیگر تشدید می شوند.