بررسی تجربی خواص فوم‌های نانوکامپوزیت پلیمری حاوی نانولوله‌های کربنی چند دیواره توسط روش تاگوچی

در پژوهش حاضر، خواص فوم‌های نانوکامپوزیت پلیمری با مقادیر مختلف نانولوله‌ کربنی چند دیواره و تحت شرایط فرآیندی مختلف بررسی شده است. به این منظور پلیمر پلی‌آمید6 به‌عنوان فاز زمینه انتخاب شد و با نانولوله‌های کربنی چند دیواره توسط دستگاه اکسترودر دو ماردونه در درصدهای وزنی نانولوله کربنی شامل 0، 5/0، 1 و 5/1، اختلاط ذوبی شد. سپس نانوکامپوزیت‌های تولید شده توسط عامل فوم‌زای آزودی‌کربنامید در دستگاه تزریق بر پایه طراحی آزمایش‌ها به‌روش تاگوچی مطابق آرایه متعامد L16 فوم شدند. تاثیر درصد وزنی نانولوله‌های کربنی و شرایط فرآیندی شامل فشار نگهداری و زمان اعمال فشار نگهداری هر کدام در چهار سطح مختلف، بر خواص مکانیکی و ساختاری نمونه‌های فوم نانوکامپوزیت بررسی شده است. استحکام کششی ویژه به‌عنوان خاصیت مکانیکی بررسی شد و برای بررسی خواص ساختاری، نمونه‌ها تحت آزمایش SEM قرار گرفتند که تصاویر مربوط به این تست نشان داد که ساختار میکروسلولی بسیار مناسبی حاصل شده است. مطابق نتایج آنالیز سیگنال به نویز، درصد وزنی نانولوله کربنی موثرترین پارامتر روی استحکام کششی ویژه و خواص ساختاری نمونه‌های فوم نانوکامپوزیتی می‌باشد. نتایج نشان داد که با افزودن 1% وزنی نانولوله کربنی، استحکام کششی ویژه نمونه‌ها به میزان 147% بهبود یافت. همچنین با افزودن نانولوله‌های کربنی، چگالی سلولی افزایش و متوسط اندازه سلولی کاهش یافت که به معنی دست‌یابی به شرایط بهینه برای تولید فوم می‌باشد.