بررسی ومطالعه رفتار فرسودگی نانوکامپوزیت اپوکسی-tio2

در حال حاضر استفاده از مواد پلیمری برای ساخت عایق های الکتریکی در صنعت برق و الکترونیک از زمانی که مواد پلیمری در بازارهای جهان وارد شدند، با استقبال فراوانی رو به رو شد. دلایل این امر قابلیت تولید، فرایندپذیری متنوع و دارا بودن خواص دی الکتریک قابل قبول برای صنعت برق و الکترونیک بوده است. رزین اپوکسی به دلیل داشتن خواص عایقی عالی یکی از مناسب ترین موادی است که می تواند در این صنعت مورد استفاده قرار گیرد. اما با توجه به مقاومت کم این مواد در برابر تنش های گوناگون به خصوص تنش های مکانیکی و حرارتی، نمی توان آن ها را به تنهایی برای ساخت قطعاتی با کارایی بالا به کار برد. امروزه با استفاده از فناوری نانو و ساخت کامپوزیت های اپوکسی با پرکننده هایی در اندازه نانومتری، تا حدودی بر این مشکل غلبه شده است. بنابراین بسیاری از محققین به بررسی اثر این ذرات بر خواص رزین اپوکسی پرداختند. باید توجه داشت که امکان کاهش خواص و از دست دادن کارایی کامپوزیت های اپوکسی مورد استفاده در عایق های الکتریکی در مدت زمان های طولانی به دلیل وجود تنش های حرارتی، الکتریکی و مکانیکی وجود دارد که می تواند سبب زیان های اقتصادی زیادی در صنعت برق شود. هدف ابتدایی این پژوهش بررسی اثر ذرات نانو تیتانیوم اکسید بر خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی کامپوزیت اپوکسی می باشد. سپس در این مطالعه رفتار پیرشدگی حرارتی نانوکامپوزیت ها مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی اثرات ذرات نانو بر خواص کامپوزیت اپوکسی، نمونه هایی با درصد های مختلف تیتانیوم اکسید ) از 1 تا 10 درصد وزنی) با استفاده از دستگاه های هموژنایزر و اولتراسونیک تهیه و به روش ریخته گری، قالب گیری شدند. پس از پخت به منظور پیرسازی، نمونه ها در آون با دمای?c 130 قرار داده شدند و در زمان های 1000، 2000 و4000 ساعت نمونه برداری انجام شد. سپس رفتار فیزیکی - حرارتی، مکانیکی، الکتریکی و ریخت شناسی نمونه های پیرشده و پیرنشده به ترتیب با استفاده از آزمون های تجزیه دینامیکی مکانیکی حرارتی، تجزیه گرما وزن سنجی، گرماسنج روبشی تفاضلی، تست خمش، شکست الکتریکی و میکروسکوپ الکترونی پویشی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل شده نشان داد ذرات نانو اکسید تیتانیوم سبب بهبود خواص حرارتی، مکانیکی و الکتریکی کامپوزیت شده است. با بررسی رفتار پیرشدگی حرارتی، مشاهده شدکه نمونه فاقد ذرات نانو رفتار پیرشدگی بهتری از خود نشان داده است که علت آن پیشرفت واکنش شبکه ای شدن بوده است. در حالیکه در نانوکامپوزیت ها افت در برخی از خواص همچون پایداری حرارتی، مدول ذخیره و استحکام خمشی روی داده است. همچنین نتایج آزمون های sem و طیف سنجی مادون قرمز تخریب را در سطح نمونه ها تایید کرد.