بررسی ارتباط ریزساختار با خواص مکانیکی، حرارتی و نفوذپذیری نانوکامپوزیت‌های پایه‌سیلیکون حاوی نانوذرات ‌رس اصلاح‌شده

نویسندگان

1 مربی مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی

2 کارشناس ارشد مهندسی شیمی- پلیمر، دانشگاه اصفهان

3 دانشیار مهندسی پلیمر، دانشگاه اصفهان

4 پژوهشگر پسادکترا و دستیار تحقیقاتی مهندسی پلیمر، دانشگاه اصفهان

doi
10.22034/ijche.2025.504978.1502
چکیده

استفاده‌از کامپوزیت‌ها در صنایع مختلف در دهه‌های اخیر به‌طور چشم‌گیری افزایش‌یافته‌است. در سازه‌های کامپوزیتی تحت بارهای حرارتی و مکانیکی، میکروترک‌ها می‌تواند باعث نشتی و شکست شود. برای جلوگیری‌از این مشکل، آب‌بندی سازه‌ها بااستفاده‌از آب‌بندهای پوششی و فیلم‌های پلیمری و الاستومری ضروری است. این مواد دربرابر عبور گاز و شوک‌های حرارتی مقاوم هستند.در این پژوهش، با افزودن نانورس کلوزیت (Cloisite 5) و اصلاح سطحی آن به‌کمک عامل سیلانی APTES، سعی‌شده‌است تا خواص نانوکامپوزیت‌های سیلیکونی بهبودیابد. نتایج آزمون‌های TGA، XRD و FTIR نشان‌دهندۀ پیوندخوردگی گروه‌های آمینوسیلانی با گروه‌های هیدروکسیل در کلوزیت با درصد پیوندخوردگی 3/66 بود. هم‌چنین، بررسی ریخت‌شناسی نانوکامپوزیت‌ها نشان‌داد که حضور نانورس‌های اصلاح‌شده منجربه بهبود پراکنش و افزایش خواص مکانیکی می‌شود. نتایج آزمون تخریب گرمایی نشان‌داد که نانوذرات اصلاح‌شده، می‌تواند پایداری گرمایی را افزایش‌دهد. هم‌چنین، اصلاح سطحی نانورس‌ها به بهبود پخت لاستیک و کاهش تراوایی در نانوکامپوزیت‌های سیلیکونی کمک‌کرده‌است. بررسی نتایج آزمون روبشی- زمان نشان‌داد که اصلاح سطحی نانو رس موجب بهبود بیشتر پخت این لاستیک شده‌است. به‌طور کلی، این پژوهش نشان‌دهندۀ تأثیر مثبت نانورس‌های اصلاح‌شده بر خواص حرارتی و مکانیکی نانوکامپوزیت‌ها است و می‌تواند به بهبود عملکرد آن‌ها در کاربردهای صنعتی کمک‌کند.

کلیدواژه‌ها