بررسی تجربی اثر نوع‌ تقویت‌کننده نانوساختار بر خواص مکانیکی و سایشی نانوکامپوزیت‌های زمینه اپوکسی

نویسندگان

1 آزمایشگاه مکانیک مواد مرکب، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران.

2 آزمایشگاه مکانیک مواد مرکب، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران.

3 صنعتی شاهرود

doi
10.22060/mej.2021.19191.6973
چکیده

در این مقاله اثر استفاده از سه نوع مختلف تقویت‌کننده‌های نانوساختار، بر خواص مکانیکی و سایشی نانوکامپوزیت‌ها مطالعه‌ شده‌است. نانولوله‌کربنی، نانواکسیدگرافن و نانورس با درصدهای وزنی برابر و با روش‌های یکسان در شرایط محیطی مشابه به رزین اپوکسی افزوده شد. جهت پراکندگی یکنواخت نانوساختارها در زمینه اپوکسی، از همزن مکانیکی به‌همراه فراصوت استفاده گردید. پس از انجام فرآیند گاززدایی، نمونه‌های آزمون کشش و سایش مطابق استانداردهای مربوطه ساخته شدند. از هر جنس نانوکامپوزیت‌، سه نمونه تهیه و تحت آزمون قرار گرفت. مدول یانگ، استحکام کششی نهایی، کرنش در نقطه شکست و چقرمگی نمونه‌ها، از منحنی‌ تنش–کرنش و با استفاده از آزمون کشش استخراج شد. آزمون سایش خشک در بارهای 20، 60 و 100 نیوتن با استفاده از یک دستگاه پین روی دیسک در دمای اتاق مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که در نمونه‌ی حاوی نانولوله‌کربنی، بیشترین تنش قابل تحمل % 16 و کرنش در لحظه شکست % 27 نسبت به اپوکسی خالص افزایش دارد. همچنین کامپوزیت‌های اپوکسی/ نانولوله‌کربنی و اپوکسی/ نانورس بالاترین مقاومت در برابر سایش را در مقایسه با سایر نمونه‌ها از خود نشان دادند، به‌طوری‌که در نمونه‌ی حاوی نانورس، 60 درصد کاهش در مقدار نرخ سایش نسبت به نمونه اپوکسی خالص، مشاهده‌شد.