بررسی مقاومت گرمایی نانوکامپوزیت های رزین فنولی-الیاف شیشه- نانوسیلیکا

از کامپوزیت الیاف شیشه در ساخت محفظه سوختن سازه های فضایی استفاده می شود. برای بهبود عملکرد کامپوزیت ها در این سازه ها، ذرات سیلیکا در مقیاس میکرون کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند. در پژوهش حاضر، امکان ساخت کامپوزیت فنولی الیاف شیشه با ذرات سیلیکا در مقیاس نانو برای جایگزینی کامپوزیت های رایج ساخته شده از ذرات سیلیکون دی اکسید در مقیاس میکرون بررسی شده است. هدف از ساخت این نانوکامپوزیت ها افزایش عملکرد فداشوندگی این سازه ها و نیز کاهش وزن مرده و هزینه ساخت این سازه های فضایی است. برای ساخت نمونه ها، ابتدا مقدار مشخصی از رزین در متیل الکل حل شد. سپس، مقدار لازم نانوسیلیکا به مخلوط اضافه شد و مخلوط حاصل به مدت 1h به طور هم زمان با همزن مکانیکی و فراصوت دهی همزده شد. برای ساخت نانوکامپوزیت الیاف شیشه، ابتدا مقدار نظری الیاف خرده شده وزن شد. سپس، این الیاف به طور دستی با مخلوط رزین به دست آمده آغشته سازی شدند. برای ساخت نانوکامپوزیت ها خمیر آماده شده داخل قالب استوانه ای ریخته شد و به روش قالب گیری فشاری در دمای 170C و فشار 10bar پخت شد. برای بررسی خواص فداشوندگی نمونه های ساخته شده از آزمون اکسی استیلن استفاده شد. در این آزمون از داده های کاهش وزن نمونه ها و بررسی سطح نمونه ها پیش و پس از فداشوندگی برای تحلیل نتایج به دست آمده استفاده شد. نتایج نشان داد، وجود نانوسیلیکا باعث تشکیل لایه مذاب با گرانروی زیاد شده که به عنوان لایه محافظ در برابر نفوذ گرما عمل کرده و از تخریب بیشتر لایه های پایین تر نمونه ها جلوگیری می کند. همچنین، فرسایش وزنی نانوکامپوزیت دارای فقط 2، 4 و %6 وزنی نانوسیلیکا نسبت به نمونه بدون نانوسیلیکا به ترتیب حدود 12، 19 و %31 کاهش یافته است.

Keywords:

کامپوزیت فنولی , الیاف شیشه , نانوسیلیکا , آزمون اکسی استیلن , فداشوندگی