اثر اصلاح سطحی نانوصفحات گرافن بر خواص ضربه سرعت بالای کامپوزیت‌های زمینه اپوکسی تقویت‌شده با الیاف بازالت

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه ‌نصیر الدین طوسی، تهران، ایران

2 دانشیار، مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

3 استادیار، مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

doi
10.22068/jstc.2018.29908
چکیده

در این پژوهش اثر اصلاح سطحی نانوصفحات گرافن با عامل سیلان بر روی رفتار ضربه سرعت بالای نانوکامپوزیت‌های اپوکسی- الیاف بازالت به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. نانوصفحات گرافن اصلاح نشده و اصلاح شده به میزان 0، 0.3 و 0.5درصد وزنی برای تقویت نمونه‌های نانوکامپوزیتی اپوکسی- الیاف بازالت استفاده شدند و در ادامه اصلاح سطحی نانوصفحات گرافن با استفاده از طیف‌سنجی مادون قرمز مورد بررسی قرار گرفت و به اثبات رسید. نتایج حاصل از آزمون ضربه سرعت بالا نشان داد که استفاده از نانوصفحات گرافن اصلاح‌شده با عامل سیلان تأثیر بسزایی بر عملکرد مکانیکی نانوکامپوزیت‌های زمینه پلیمری تقویت‌شده با الیاف بازالت داشته است. در نمونه حاوی 0.3 درصد وزنی نانوصفحات گرافن، سرعت حد بالستیک و انرژی جذب‌شده به ترتیب به میزان 11 و 23 درصد در مقایسه با نمونه بدون نانوصفحات گرافن بهبود یافت، ولی در نانوکامپوزیت حاوی 0.5 درصد وزنی نانوصفحات گرافن به دلیل آگلومره شدن نانوذرات، عملکرد مکانیکی افت کرد. مطالعات میکروسکوپ الکترونی نشان‌دهنده این مطلب بود که افزایش انتقال بار بین الیاف تقویت‌کننده و زمینه پلیمری کامپوزیت ناشی از توزیع نانوصفحات گرافن تأثیر بخصوصی در بهبود رفتار مکانیکی کامپوزیت‌ها داشته است.