تأثیر اصلاح فاز مشترک و افزودن نانو ذرات سیلیکا بر خواص جذب انرژی کامپوزیت های اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه

کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف به دلیل داشتن وزن کم، سفتی و استحکام ویژه زیاد و مقاومت عالی در برابر خستگی و خوردگی، جایگزین مناسبی برای مواد سنتی در صنایع مختلف شده اند. خواص کامپوزیت ها تابعی از اجزای سازنده، توزیع آن ها و نحوه برهم کنش اجزاء در فاز مشترک لیف و پلیمر زمینه است. فاز مشترک، ناحیه سه بعدی با اندازه نانومتر در مجاورت سطح تماس لیف و ماتریس پلیمری است که خواصی متفاوت از تقویت کننده لیفی یا پلیمر زمینه دارد و کنترل کننده انتقال تنش از ماتریس به لیف است. تحقیقات نشان می دهد که درگیری مکانیکی علاوه بر پیوند شیمیایی درون فاز مشترک، امکان دستیابی به استحکام و جذب انرژی بالا (به طور همزمان) در کامپوزیت را فراهم می سازد. این در حالی است که تنها با اصلاح پیوند شیمیایی در فاز مشترک نمی توان به این مهم دست یافت. به همین دلیل در این رساله سعی شد تا با اصلاح فاز مشترک کامپوزیت اپوکسی/ لیف شیشه، استحکام و جذب انرژی به طور همزمان ارتقاء یابد. بدین منظور، از دو روش برای افزایش زبری سطح لیف و ایجاد درگیری مکانیکی در ناحیه فاز مشترک (علاوه بر پیوند شیمیایی) استفـاده گردید. در روش اول، از مخلوط سیلان آلی سازگار با رزین اپوکسی (گلیسیدوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان، gps) و سیلان معدنی تترا اتوکسی سیلان (teos) به عنوان ماده زبر کننده سطح با نسبت های اختلاط متفاوت (1:3، 1:1 و 3:1) استفاده شد. روش دوم برای ایجاد زبری سطح، استفاده از مخلوط سیلان سازگار با رزین اپوکسی (gps) و سیلان ناسازگار با رزین (متاکریلوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان، mps) و تلفیق آن با نانو ذرات سیلیکا روی سطح الیاف شیشه بود.به منظور بررسی تأثیر اصلاح فاز مشترک (از طریق کنترل پیوند شیمیایی و درگیری مکانیکی بین لیف و رزین) بر خواص ماکروسکوپی کامپوزیت، صفحات کامپوزیتی متشکل از رزین اپوکسی و پارچه های شیشه سیلان زنی شده تهیه گردید و خـواص مکانیکی آن ها (شامل خواص کششی، خمشی، برشی، ضربه پاندولی و پانچ برشی) مورد ارزیـابی قرار گرفت.