اثر نانوذرات زیرکونیای اصلاح شده بر عملکرد مکانیکی کامپوزیت‌ اپوکسی- الیاف بازالت تحت بارگذاری کششی

در تحقیق حاضر، تاثیر افزودن نانوذرات زیرکونیا بر رفتار کششی کامپوزیت های زمینه اپوکسی تقویت شده با الیاف بازالت بررسی شد. در گام نخست و به منظور برهم کنش مطلوب تر نانوزیرکونیا با زمینه اپوکسی، اصلاح سطحی آن ها به وسیله عامل سیلانی (تری متوکسی سیلیل پروپیل آمین) صورت گرفت و در ادامه، ایجاد گروه های عاملی روی سطح نانوزیرکونیا با طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) تایید شد. نانوزیرکونیای اصلاح سطحی شده در درصدهای مختلف نسبت به زمینه (۰، ۱، ۳ و ۵ درصد وزنی) و از طریق روش های هم زدن مکانیکی و آلتراسونیک در اپوکسی پخش شده و مخلوط های حاصله به عنوان زمینه در ساخت کامپوزیت های تقویت شده با الیاف بازالت استفاده شدند. به منظور بررسی اثر افزودن نانوزیرکونیا بر رفتار مکانیکی کامپوزیت ها، آزمون کشش روی آن ها صورت پذیرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که بیش ترین میزان بهبود در خواص استحکام و مدول کششی، قابلیت جذب انرژی و کرنش شکست مربوط به نمونه حاوی ۳درصد وزنی نانوزیرکونیا و به ترتیب برابر با مقادیر ۷۶، ۸۵، ۳۲ و ۱۴ درصد بهبود نسبت به نمونه مشابه کامپوزیتی بدون نانوزیرکونیا بوده است. بررسی های میکروسکوپی موید این واقعیت بودند که افزودن نانوذره زیرکونیا در زمینه اپوکسی باعث بهبود خواص فصل مشترک بین الیاف بازالت و زمینه کامپوزیت شده است.

Keywords:

کامپوزیت زمینه پلیمری , الیاف بازالت , نانوزیرکونیا , اصلاح سطحی , خواص مکانیکی