ساخت و مشخصه‌يابي خواص مكانيكي و حرارتي نانوكامپوزيت‌هاي اپوكسي/سيليكا

در بسياري از پژوهش‌هاي اخير مواد اوليه مورد استفاده، به‌علت استحكام و مدول ويژه‌ي بالا، چگالي كم، كم‌هزينه بودن و روش‌هاي توليد آسان، پليمرها هستند. طبق برآورد انجام شده پليمرهاي ترموست يا گرماسخت بيش ترين سهم را در پژوهش‌هاي اخير داشته‌‌‌‌‌‌اند .اين پليمرها داراي ويژگي‌هايي هم‌چون مقاومت حرارتي در دماي بالا و مقاومت شيميايي بيش‌تر در برابر حملات شيميايي نسبت به گرمانرم‌ها، مي‌باشند. علي‌رغم تمام اين ويژگي‌ها اين پليمرها داراي معايبي نيز هستند، عيب اصلي اين پليمرها، ترد بودن آن‌ها است. در اين پژوهش نانوكامپوزيت‌هاي اپوكسي نانوذرات سيليكا تا 1.5 درصد وزني به‌وسيله فرآيند ريخته‌گري ساخته شدند، سپس خواص مكانيكي و حرارتي آن‌ها مورد بررسي قرار گرفت. هم‌چنين طيف سنجي فرو سرخ تبديل فوريه براي مطالعه پيوند‌هاي مولكولي صورت پذيرفت. نتايج آزمون‌هاي مكانيكي نشان‌داد كه افزودن نانوسيليكا تا 0.3 درصد وزني به اين اپوكسي، باعث افزايش استحكام كششي، خمشي و چقرمگي به ترتيب به ميزان 43%، 12% و 40%  مي‌شود. نتايج آزمون توزين حرارتي نشان ‌داد كه اضافه نمودن 0.5درصد وزني نانوسيليكا به زمينه‌ رزين اپوكسي، باعث بهبود 22 درصدي در كاهش وزن مي‌شود. هم‌چنين آناليز گرمايي مكانيكي پويا نشان دهنده‌ افزايش دماي شيشه‌اي شدن از◦C  74.5 به C◦ 75.4 و بالا رفتن مدول ذخيره از  Gpa1.87 به Gpa2.3 در دماي C◦30 براي نمونه نانوكامپوزيت با 0.3 درصد وزني سيليكا بوده است.