گروه: 
گروه صنايع شيميايي آلي و دارويي
مدیر(های) پروژه: 
تاریخ خاتمه: 
1394
وضعیت: 
خاتمه یافته
محل تامین اعتبار: 
صندوق حمايت از پژوهشگران و فناوران کشور
در اين تحقيق تاثير گرافن اکسيد عامل‌دار شده بر خواص مکانيکي کامپوزيت سه لايه‌ي الياف کربن/رزين اپوکسي و همچنين خواص حرارتي رزين اپوکسي بررسي شد. براي اين منظور گرافن اکسيد با سه ترکيب آميني اتيلن دي آمين، ‎۴و‎۴-دي آمينو دي فنيل سولفون و پرانيترو آنيلين اصلاح شد و با استفاده از FT-IR‎ و آناليز عنصري CHNS‎ اتصال شيميايي آنها تاييد شد. نمونه‌هاي ساخته شده در اين پژوهش براي آزمون‌هاي مکانيکي شامل کامپوزيت‌هاي سه لايه‌ي الياف کربن/رزين اپوکسي است که با گرافن اکسيدهاي اصلاح شده با مقادير ۱/۰، ۳/۰، ۵/‎۰ درصد وزني نسبت به بستر تقويت شده‌اند. نمونه‌هاي ساخته شده براي بررسي خواص حرارتي شامل رزين اپوکسي و ۳/‎۰ درصد وزني از گرافن اکسيدهاي اصلاح شده هستند. براي بررسي خواص مکانيکي آزمون‌هاي کشش و خمش و براي بررسي خواص حرارتي آزمون آناليز توزين حرارتي انجام شد. نتايج نشان داد که افزودن انواع گرافن اکسيد اصلاح شده به بستر باعث بهبود استحکام کششي، مدول کششي و ازدياد طول و همچنين استحکام و مدول خمشي شد. برقراري اتصال شيميايي بين گروه‌هاي آميني سطح گرافن اکسيد عامل‌دار شده و گروه‌هاي اکسيژن‌دار بستر باعث برهمکنش شيميايي بين بستر و تقويت‌کننده از يک طرف و برهمکنش فيزيکي گرافن اکسيد و الياف کربن از طرف ديگر مي‌شود که در نتيجه‌ي آن ساز و کار ايجاد ترک تغيير کرده و حضور گرافن اکسيد باعث پل زدن بين ترک‌ها و افزايش ضريب اصطکاک بين بستر و الياف مي‌شود. بهترين خواص مکانيکي با مقدار گرافن اکسيد ۳/‎۰ درصد وزني مشاهده شد. با افزايش مقدار گرافن اکسيد، به دليل کلوخه شدن و تجمع صفحات گرافن اکسيد در يک نقطه و ايجاد نقاط تمرکز تنش خواص مکانيکي کاهش يافت. براي بررسي ريخت‌شناسي سطح شکست از ميکروسکوپ الکتروني روبشي استفاده شد که در تصاوير گرفته شده از کامپوزيت با ۵/‎۰درصد وزني از گرافن اکسيد کلوخه شدن ذرات گرافن اکسيد مشاهده شد. ضمنا نتايج به دست آمده از آزمون توزين حرارتي نشان داد که افزودن گرافن اکسيد به رزين اپوکسي باعث کاهش پايداري حرارتي آن مي‌شود.