گروه: 
گروه صنايع شيميايي آلي و دارويي
مجری(های) طرح (داخل پژوهشکده): 
تاریخ خاتمه: 
1396
وضعیت: 
خاتمه یافته
محل تامین اعتبار: 
صندوق حمايت از پژوهشگران و فناوران کشور
امروزه استفاده از کامپوزيت‌هاي الياف شيشه/ اپوکسي در صنايع مختلف کاربرد فراواني پيدا کرده است. به نحوي که اين مواد جايگزين بسياري از مواد فلزي و غيرفلزي شده است. با اين حال وجود برخي معايب مانند شکست بين لايه‌اي و خواص فيزيکي- ديناميکي باعث محدوديت کاربرد آنها شده است و لذا به منظور برطرف کردن برخي از نقاط ضعف اين نوع از کامپوزيت‌ها از نانو ذرات مانند گرافن استفاده مي‌شود. در اين پژوهش از گرافن اکسيد (GO‎) و گرافن اکسيدهاي عامل‌دار شده با دودسيل آمين (DA-GO‎) و (IL-GO‎) استفاده شد. نتايج آزمايشات FT-IR‎ و XRD‎ حاکي از اصلاح شيميايي گرافن اکسيد و همچنين نتايج بررسي توسط BET‎ و نشان‌دهنده افزايش سطح ويژه نانو ذرات DA-GO‎ و IL-GO‎ به ترتيب به ميزان ۸/۲۹۵ m2/g‎ و ۸/۴۲ m2/g‎ در مقايسه با (۴۹/۲ GO (m2/g‎ مي‌باشد. بررسي توپوگرافي سطح نانو ذرات توسط AFM‎ حاکي از افزايش ناهمواري سطح نانو ذرات عامل‌دار شده بود. نتايج آزمون‌هاي استحکام و مدول کشش، خمش و مقاومت به ضربه فاقدار نشان داد که با افزودن نانو ذرات، اين خواص بهبود قابل ملاحظه‌اي پيدا کردند. البته حد مطلوب افزودن اين نانو ذرات بسته به نوع اصلاح شيميايي متفاوت مي‌باشد اما به طور کلي کامپوزيت هايي که با ۵/‎۰ درصد وزني از DA-GO‎ تهيه شده بودند داراي خواص مکانيکي برتري نسبت به ساير تيمارها بودند. شايان ذکر است با افزايش مقدار نانو ذرات، به دليل تجمع صفحات گرافن اکسيد در يک نقطه و ايجاد نقاط تمرکز تنش خواص مکانيکي کاهش يافت. براي بررسي ربخت‌شناسي سطح شکست از ميکروسکوپ الکتروني روبشي استفاده شد که در تصاوير تهيه شده از کامپوزيت با ۸/‎۰ درصد وزني از DA-GO‎ کلوخه شدن ذرات گرافن اکسيد مشاهده شد. نتايج مد اول شکست بين لايه‌اي نشان داد که کامپوزيت‌هاي حاوي DA-GO‎ و IL-GO‎ نسبت به شاهد به ترتيب ۵/‎۱۹ و ۷/‎۱۲ درصد افزايش مصرف انرژي براي ايجاد ترک (شکاف) داشته‌اند. ضمنا نتايج به دست آمده از آزمون گرماسنجي روبشي تفاضلي نشان داد که افزودن گرافن اکسيد به رزين اپوکسي باعث افزايش پايداري حرارتي کامپوزيت‌ها مي‌شود.