فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدفنانوکامپوزیت‌ها به دلیل ترکیب ویژگی‌های مواد نانو با ماتریس‌های پلیمری، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. این تحقیق با هدف بررسی تأثیر میزان نانوگرافن و آرد چوب بر ویژگی‌های فیزیکی، مکانیکی و حرارتی نانو چندسازه ساخته‌شده از آرد چوب نوئل و پلی‌پروپیلن بازیافتی انجام شد. نانوگرافن به عنوان یک تقویت‌کننده مؤثر در بهبود خواص مکانیکی و حرارتی این کامپوزیت‌ها معرفی شده است.مواد و روش‌هادر این تحقیق، پلی‌پروپیلن بازیافتی (در سطح ثابت 50 درصد)، آرد چوب نوئل (در سطح ثابت 50 درصد)، نانوگرافن در چهار سطح (0، 5/0، 1 و 5/1 درصد) و انیدرید مالئیک پیوند داده‌شده با پلی‌پروپیلن در سطح ثابت 3 درصد، به‌وسیله اکسترودر دو ماردونی (دو مارپیچه) با یکدیگر مخلوط و نمونه‌های آزمونی استاندارد با استفاده از روش قالب‌گیری تزریقی ساخته شدند. خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی و خمشی، مدول کششی و خمشی، و مقاومت به ضربه فاق‌دار، همچنین خواص حرارتی و آتش‌گیری، بر اساس استاندارد ASTM اندازه‌گیری شدند.یافته‌هانتایج تجزیه واریانس بیانگر این است که تأثیر نانو گرافن بر مدول کشش، مقاومت خمش و مقاومت به ضربه فاق‌دار در سطح اطمینان 95% معنی‌دار نیست. در حالی‌که تأثیر نانو گرافن بر مقاومت کشش و خمش و شاخص اکسیژن محدود در سطح اطمینان 95% معنی‌دار است. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار نانوگرافن تا 1 درصد وزنی، مقاومت کششی و خمشی، مدول خمشی و کششی چندسازه افزایش می‌یابد. با این حال، با افزودن مقدار 5/1 درصد وزنی نانوگرافن، این خواص کاهش می‌یابند. همچنین، افزایش میزان نانوگرافن منجر به افزایش میزان خاکستر باقیمانده و بهبود ثبات حرارتی شد.نتیجه‌گیریاین تحقیق به بررسی تأثیر میزان نانوگرافن و آرد چوب بر ویژگی‌های فیزیکی، مکانیکی و حرارتی نانو چندسازه‌های ساخته‌شده از آرد چوب نوئل و پلی‌پروپیلن بازیافتی پرداخته است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش مقدار نانوگرافن تا ۱ درصد وزنی، خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی و خمشی، مدول کششی و خمشی، افزایش می‌یابد. این افزایش به دلیل بهبود چسبندگی بین نانوگرافن و ماتریس پلیمری است که موجب تقویت ساختار کلی و افزایش استحکام می‌شود.با این حال، افزودن ۵/۱ درصد وزنی نانوگرافن منجر به کاهش این خواص می‌شود که به کلوخه شدن و توزیع نامناسب نانوگرافن در ماتریس نسبت داده می‌شود. این پدیده نقاط ضعف در ساختار ماده ایجاد کرده و عملکرد مکانیکی را کاهش می‌دهد. همچنین، نتایج نشان می‌دهد که با افزایش میزان نانوگرافن، میزان خاکستر باقیمانده نیز افزایش یافته و ثبات حرارتی چندسازه بهبود می‌یابد. نانوگرافن با ایجاد لایه زغالی در دماهای بالا، روند تخریب حرارتی را کاهش می‌دهد و می‌تواند به‌عنوان یک عامل مؤثر در افزایش ثبات حرارتی عمل کند.بنابراین، نتایج این تحقیق تأکید می‌کند که برای دستیابی به خواص بهینه، مدیریت دقیق مقدار نانوگرافن و توجه به توزیع یکنواخت آن در ماتریس پلیمری ضروری است. استفاده از مقادیر کم نانوگرافن می‌تواند به بهبود خواص مکانیکی و حرارتی کمک کند، در حالی که مقادیر بالاتر ممکن است منجر به تضعیف این خواص شود. به‌طور کلی، این نتایج می‌تواند به طراحی و تولید بهینه نانوچندسازه‌ها کمک کند.