بررسی مقاومت گرمایی نانوکامپوزیت‌های رزین فنولی-الیاف شیشه- نانوسیلیکا

از کامپوزیت الیاف شیشه در ساخت محفظه سوختن سازه‌های فضایی استفاده می‌شود. برای بهبود عملکرد کامپوزیت‌ها در این سازه‌ها، ذرات سیلیکا در مقیاس میکرون کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. در پژوهش حاضر، امکان ساخت کامپوزیت فنولی الیاف شیشه با ذرات سیلیکا در مقیاس نانو برای جایگزینی کامپوزیت‌های رایج ساخته شده از ذرات سیلیکون دی‌اکسید در مقیاس میکرون بررسی شده است. هدف از ساخت این نانوکامپوزیت‌ها افزایش عملکرد فداشوندگی این سازه‌ها و نیز کاهش وزن مرده و هزینه ساخت این سازه‌های فضایی است. برای ساخت نمونه‌ها، ابتدا مقدار مشخصی از رزین در متیل الکل حل شد. سپس، مقدار لازم نانوسیلیکا به مخلوط اضافه شد و مخلوط حاصل به‌مدت 1h به‌طور هم‌زمان با همزن مکانیکی و فراصوت‌دهی همزده شد. برای ساخت نانوکامپوزیت الیاف شیشه، ابتدا مقدار نظری الیاف خرده شده وزن شد. سپس، این الیاف به‌طور دستی با مخلوط رزین به‌دست آمده آغشته‌سازی شدند. برای ساخت نانوکامپوزیت‌ها خمیر آماده شده داخل قالب استوانه‌ای ریخته شد و به روش قالب‌گیری فشاری در دمای 170C و فشار 10bar پخت شد. برای بررسی خواص فداشوندگی نمونه‌های ساخته شده از آزمون اکسی‌استیلن استفاده شد. در این آزمون از داده‌های کاهش وزن نمونه‌ها و بررسی سطح نمونه‌ها پیش و پس از فداشوندگی برای تحلیل نتایج به‌دست آمده استفاده شد. نتایج نشان داد، وجود نانوسیلیکا باعث تشکیل لایه مذاب با گرانروی زیاد شده که به‌عنوان لایه محافظ در برابر نفوذ گرما عمل کرده و از تخریب بیشتر لایه‌های پایین‌تر نمونه‌ها جلوگیری می‌کند. همچنین، فرسایش وزنی نانوکامپوزیت دارای فقط 2، 4 و %6 وزنی نانوسیلیکا نسبت به نمونه بدون نانوسیلیکا به ترتیب حدود 12، 19 و %31 کاهش یافته است.