بررسی تأثیر نانو ذرات کامپوزیتی سیلیکا/هیدروکسید منیزیم بر روی خواص خمشی نانو کامپوزیت‌های پلیمری

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

2 دانشیار، گروه علوم پایه، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.435372.1917
چکیده

با توجه به ویژگی‌های مطلوب و خواص مکانیکی ضعیف پلی استر؛ استفاده از نانو ذرات، یکی از پرکاربردترین راه‌کارها در زمینه‌ی تقویت خواص مکانیکی پلی‌ استر شناخته می‌شود اما مواردی همچون؛ هزینه‌ی سنتز و انباشت نانو ذراتی با استحکام بالا، این فرایند را دچار چالش‌های بزرگی نموده است. لذا در مطالعه‌ی حاضر، با استفاده از روش سنتز سبز که روشی نوظهور در زمینۀ نانو کامپوزیت‌ها به شمار می‌آید، نانو ذراتی با کیفیت سطح مطلوب از عصاره‌ی لیمو سنتز شدند. ساختار نانو تقویت کننده‌ها به صورت کامپوزیتی و متشکل از نانو ذرات سیلیکا در کنار نانو پوسته‌های هیدروکسید منیزیم می‌باشند تا خواصی مطلوب از هر دو نانو ماده بدست آید. در این تحقیق خواص خمشی نانو کامپوزیت‌های مبتنی بر پلی ‌استر، با افزودن سه درصد وزنی از این نانو ذرات (0.25%، 0.5% و 0.75%) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به‌ منظور اعتبار سنجی بلوری نانو ذرات، از تصویر برداری میکروسکوپ الکترونی روبشی و الگوهای پراش اشعة ایکس استفاده شد. نتایج آزمون خمش بیان کرد که استفاده از این نانو ذرات در 0.25 درصد وزنی، استحکام و مدول خمشی را به‌ ترتیب 48% و 47% افزایش می‌دهد. همچنین مشخص شد که با افزایش درصد وزنی نانو ذرات، استحکام خمشی به دلیل انباشت نانو مواد و از بین رفتن پیوندهای عرضی پلیمر، به 40% تقلیل می‌یابد.