بررسی تاثیر نانوویسکرهای sic بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت sic/epoxy و مقایسه تاثیر نانوذرات با میکروذرات sic

sic یا سیلیسیم کاربید یکی از ترکیبات دارای سختی و مدول بالا و دارای اهمیت در زمینه کامپوزیت و نیز الکترونیک می باشد. نانوویسکرهای sic از جدیدترین محصولات این ماده است که تولید آن به سال های اخیر باز می گردد و هنوز کاربردی از آن در پلیمرها منتشر نشده است. با توجه به نسبت ابعادی بیشتر نانوویسکرها نسبت به نانوذرات، در این پژوهش با استفاده از رزین اپوکسی و پراکنش پرکننده سیلیسیم کاربید در سه نوع میکروذره، نانوذره و نانوویسکر توسط دستگاه مافوق صوت، کامپوزیت هایی در نسبت های 5/0، 1، 2 و 4 درصد وزنی تهیه شد و تاثیر اندازه ذرات از میکروذره به نانوذره و نیز نسبت ابعادی از نانوذره به نانوویسکر بر خواص مختلف فیزیکی و مکانیکی توسط آزمون های کشش، خمش، سایش، سختی، dsc، ft-ir، xrd و sem مورد بررسی قرار گرفت. پس از بررسی، این نتایج حاصل آمد که با انجام مافوق صوت، خواص مکانیکی حدود 5 درصد افزایش می یابد، با افزودن میکروذرات، بیشترین خواص در نسبت وزنی 1 درصد حاصل شد که شامل 15 درصد افزایش مدول کششی و خمشی و حدود 25 درصد افزایش استحکام کششی و خمشی بود. با افزودن بیشتر ذرات، کاهش خواص مکانیکی حاصل شد. در نانوکامپوزیت حاوی نانوذرات نیز به دلیل ابعاد کوچک تر ذرات و سطح مخصوص بیشتر، بالاترین خواص مکانیکی در نسبت وزنی 1 درصد با افزایش 17 درصدی مدول و 27 درصدی استحکام حاصل شد و پس از آن کاهش خواص رخ داد. در کامپوزیت های حاوی نانوویسکر، بیشترین خواص کششی و خمشی در نسبت وزنی 2 درصد با افزایش حدود 35 درصدی مدول و استحکام حاصل شد و در نسبت وزنی 4 درصد، دوباره کاهش خواص رخ داد. دلیل افزایش بیشتر خواص با افزودن نانوویسکر نسبت به نانوذرات، نسبت ابعادی بیشتر آن است که موجب تحمل تنش بیشتر می گردد. هم چنین نتایج حاصل از آزمون سایش، بهبود خواص سایشی و اصطکاکی را با افزودن ذرات sic به رزین اپوکسی نشان می دهد، به طوری که کامپوزیت حاوی نانوذرات بهترین خواص سایشی را داشته و رزین شاهد کمترین خواص را نشان داد. دلیل خواص سایشی بهتر نانوذرات نسبت به نانوویسکر، شکل کروی آن و افزایش لغزندگی میان دو سطح است. نتایج حاصل از آزمون سختی و حرارتی تغییر چندانی در سختی و نیز دمای انتقال شیشه ای رزین با افزودن پرکننده نشان نداد.