بررسی تجربی تأثیر نانو ذرات رس و سیلیکا در خواص مکانیکی مواد مرکب شیشه/ اپوکسی

در این مقاله، تغییر خواص کششی ماده مرکب چندلایه شیشه/ اپوکسی با الیاف بافته شده، بر اثر افزودن دو نوع نانو ذره مختلف، مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرد. نانو مواد مرکب با 12 لایه الیاف شیشه بافته شده با کسر حجمی الیاف 40 درصد و به روش لایه چینی دستی تولید شده است. سیستم رزین نیز از ایپون 828 به عنوان پایه اپوکسی و جف امین دی 400 به عنوان سخت کننده ساخته شده است. نانو رس معدنی و نانو سیلیکا به عنوان تقویت کننده به سیستم رزین (مجموع اپوکسی و سخت کننده) اضافه می گردند. نانو رس با نسبت های وزنی 0، 3، 5، 7 و 10 درصد و نانو سیلیکا نیز با نسبت های وزنی 0، 0.5، 1 و 3 درصد، درون رزین پخش می گردند. بررسی نتایج نشان می دهد که افزودن نانو رس در درصدهای پایین، تأثیر منفی بر خواص مکانیکی نانو ماده مرکب دارد. بیشترین افت خواص در 3 درصد وزنی مشاهده می شود. در 5 درصد وزنی نانو رس میزان جذب انرژی نمونه بیشینه است. در این حالت چقرمگی ماده 10% و استحکام کششی 7% افزایش را نشان می دهد. افزودن نانو سیلیکا به ماده مرکب برخلاف نانو رس، خواص را در درصدهای پایین بهبود می بخشد. بطوریکه بیشترین افزایش خواص مکانیکی را می توان در نانو ماده مرکب با 0.5 درصد وزنی نانو سیلیکا مشاهده نمود. در این حالت استحکام کششی 10%، کرنش شکست 14% و چقرمگی ماده 27% افزایش پیدا می کند.