ساخت و ارزیابی ویژگیهای مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت سبز ژئوپلیمری تقویتشده با الیاف کنف و نانولوله کربنی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری فرآوردههای چندسازه چوبی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان .
2 استاد ، گروه تکنولوژی و مهندسی چوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان.
3 دانشیار، گروه سامانههای زیستی، تهران، دانشگاه شهید بهشتی، پردیس زیرآب، مازندران.
4 دانشیار، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان.
5 گروه مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه کانکتیکات
6 استاد، گروه تکنولوژی و مهندسی چوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.
doi
10.22068/jstc.2023.1972309.1809چکیده
این تحقیق با هدف ساخت و ارزیابی ویژگیهای مکانیکی و فیزیکی (جذب آب) کامپوزیت سبز ژئوپلیمر تقویتشده با الیاف کنف و نانولوله کربنی انجام شد. برای این منظور تاثیر مقدار الیاف کنف، نانولوله کربن و نیز مقدار آب هر کدام در 5 سطح (درصد وزنی) نسبت به ژئوپلیمر مبتن ی بر متاکائولن و سرباره فولاد بر خواص مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت مورد ارزیابی قرار گرفتند. از روش آماری سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی برای انتخاب اختلاطها استفاده شد. بر روی نمونهها، آزمونهای خمش (مقاومت خمشی، مدول الاستیستیه و چقرمگی شکست)، فشار و جذب آب انجام گردید. همچنین، ریزساختار ژئوپلیمر و کیفیت پراکندگی نانولوله کربن و الیاف کنف در ماتریس کامپوزیت با استفاده از تصاویرFESEM ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که با اضافهکردن مقدار الیاف کنف تا سطح 7.5 درصد مقاومت خمشی، فشاری، چقرمگی شکست و جذب آب افزایش یافتند، در حالیکه در مقادیر بالاتر الیاف مقادیر مقاومت مکانیکی روند نزولی داشتند. همچنین حضور نانولوله کربن بهعنوان تقویتکننده، تا سطح 0.6 درصد تاثیر مثبت در افزایش مقادیر مقاومتی کامپوزیت داشتند. بررسیهای FESEM نیز افزایش اندازه منافذ ماده زمینه را با افزایش مقدار نانوالیاف و نانولوله کربن نشان داد. به طور کلی در این تحقیق، با توجه به نتایج آماری، نمونه با ترکیب شرایط اختلاط الیاف کنف 7.5 درصد، نانولوله کربن 0.6 درصد و آب به مقدار 29 درصد به عنوان ترکیب بهینه معرفی میگردد.
