بررسی تجربی خواص مکانیکی کشش و ضربه در نانوکامپوزیت های هیبریدی پایه پلیمری به روش رویه پاسخ

در این تحقیق، خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های هیبریدی با زمینه پلیمری پلی پروپیلن و اتیلن پروپیلن دی ان مونومر تقویت شده با نانوصفحات گرافن، نانوخاک رس و الیاف شیشه به روش رویه پاسخ بررسی شده است. ترکیبات شامل ۰، ۱ و ۲ درصد وزنی نانوصفحات گرافن۰، ۳ و ۶ درصد وزنی نانوخاک رس ۰، ۱۰ و۲۰ درصد وزنی الیاف شیشه ۰، ۵ و ۱۰ درصد وزنی اتیلن پروپیلن دی ان مونومر می باشند که توسط یک مخلوط کن داخلی و یک دستگاه پرس داغ تهیه شدند. آزمون کشش برای تعیین استحکام کششی و مدول کششی و آزمون ضربه برای تعیین استحکام ضربه ترکیبات انجام شدند. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت مشاهده نحوه پراکندگی ذرات نانو و الیاف شیشه در زمینه پلیمری استفاده شدند. نتایج نشان می دهد که نانو صفحات گرافن و نانو خاک رس در درصدهای بالا دچار کلوخگی شده اند. حضور نانوصفحات گرافن در درصدهای وزنی پایین استحکام ضربه، استحکام کششی و مدول کششی را به ترتیب ۲۳، ۴۶ و ۱۶ درصد افزایش داده است.افزودن نانورس در درصدهای وزنی پایین باعث افزایش ۲۱% استحکام کششی و در درصدهای وزنی بالا باعث کاهش خواص مکانیکی شده است. افزودن الیاف شیشه باعث افزایش ۱۸% و ۲۴% استحکام ضربه و مدول کششی شده و استحکام کششی را ابتدا افزایش و سپس کاهش داده است. نتایج نشان می دهد که افزودن اتیلن پروپیلن دی ان مونومر استحکام ضربه را ۵۷% افزایش داده در صورتیکه بر روی خواص کششی ماده تاثیر کاهشی داشته است.

Keywords:

نانوکامپوزیت های هیبریدی , خواص مکانیکی , نانوصفحات گرافن , نانوخاک رس , الیاف شیشه