بررسي اثر مخرب آب بصورت نوساني بر رفتار خزشي نانوكامپوزيت‌ها

كارشناسي ارشد

رزين اپوكسي يكي از مهم‌ترين و پركاربردترين پليمرهاي گرماسخت در صنايع مهندسي مي‌باشد. بااين‌حال اين پليمر در شرايط كاري حتي در دماي اتاق دچار تغيير شكل مي‌شود. همچنين رزين اپوكسي اغلب در محيط مرطوب قرار مي‌گيرد كه اين محيط آثار مخربي بر خواص آن دارد. هدف از انجام اين تحقيق افزايش افزايش استحكام و مقاومت خزشي و همچنين كاهش نفوذ رطوبت و آثار مخرب آن به‌وسيله نانولوله‌هاي كربني چند جداره و عامل دار شده مي‌باشد. اين مواد در شرايط واقعي معمولاً تحت رطوبت ثابت قرار نمي‌گيرند و ميزان رطوبت در شرايط كاري همواره در حال تغيير است. ازاين‌رو در اين تحقيق خواص مكانيكي رزين اپوكسي در شرايط محيطي نوساني شامل جذب، دفع و جذب دوباره رطوبت نيز موردبررسي قرار مي‌گيرد. براي انجام اين پژوهش نانوكامپوزيت‌هاي با 0.1، 0.3 و 0.5 درصد وزني نانولوله كربني ساخته مي‌شود و به همراه اپوكسي خالص تحت آزمون كشش و خزش قرار مي‌گيرند و بعد از آزمون خزش نيز استحكام و سفتي باقي‌مانده نمونه‌ها به‌وسيله آزمون كشش اندازه‌گيري مي‌شود. همچنين از طريق ميكروسكوپ الكتروني روبشي سطح شكست نمونه‌ها، پراكندگي نانولوله‌ها و مكانيزم هاي تقويت‌كنندگي نانولوله‌ها بررسي مي‌شود. در تمام آزمون‌هاي انجام شده نانوكامپوزيت 0.3 درصد وزني بيشترين مقاومت خزشي، استحكام و سفتي را از خود نشان داد. براي بررسي تأثير شرايط محيطي نوساني، نانوكامپوزيت 0.3 درصد وزني به همراه اپوكسي خالص اشباع، دفع و اشباع دوباره رطوبت شدند. نمونه نانوكامپوزيتي در اشباع و اشباع دوباره به ترتيب 9.37% و9.52% رطوبت كمتر و در مرحله دفع 35% رطوبت بيشتري نسبت به اپوكسي خالص در خود نگه داشت. ضرايب انتشار رطوبت بعد از هر مرحله نسبت به مرحله قبل افزايش يافت و در تمام مراحل نمونه نانوكامپوزيتي ضريب انتشار كمتري نسبت به اپوكسي خالص داشت. بيشترين كاهش كرنش الاستيك، كرنش خزشي و شيب حالت پايدار آزمون خزش را نانوكامپوزيت 0.3 درصد وزني به ترتيب با 31.48%، 69.1% و 74.07% بهبود تجربه كرد. نمونه‌هاي نانوكامپوزيتي نسبت به اپوكسي خالص در مراحل بدون پيري، اشباع، دفع و اشباع دوباره به ترتيب داراي بهبود استحكامي برابر 35.89%، 22.56%، 41.66% و 32.98% و همچنين بهبودي بيشتر براي استحكام باقي‌مانده برابر 41.27%، 30.01%، 44.28% و 39.18% بودند.

195048

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي ـ مكانيك جامدات

دكتر هادي خرمي شاد