ساخت و مشخصه‌یابی خواص مکانیکی و حرارتی نانوکامپوزیت‌های اپوکسی/سیلیکا

در بسیاری از پژوهش‌های اخیر مواد اولیه مورد استفاده، به‌علت استحکام و مدول ویژه‌ی بالا، چگالی کم، کم‌هزینه بودن و روش‌های تولید آسان، پلیمرها هستند. طبق برآورد انجام شده پلیمرهای ترموست یا گرماسخت بیش ترین سهم را در پژوهش‌های اخیر داشته‌‌‌‌‌‌اند .این پلیمرها دارای ویژگی‌هایی هم‌چون مقاومت حرارتی در دمای بالا و مقاومت شیمیایی بیش‌تر در برابر حملات شیمیایی نسبت به گرمانرم‌ها، می‌باشند. علی‌رغم تمام این ویژگی‌ها این پلیمرها دارای معایبی نیز هستند، عیب اصلی این پلیمرها، ترد بودن آن‌ها است. در این پژوهش نانوکامپوزیت‌های اپوکسی نانوذرات سیلیکا تا 1.5 درصد وزنی به‌وسیله فرآیند ریخته‌گری ساخته شدند، سپس خواص مکانیکی و حرارتی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. هم‌چنین طیف سنجی فرو سرخ تبدیل فوریه برای مطالعه پیوند‌های مولکولی صورت پذیرفت. نتایج آزمون‌های مکانیکی نشان‌داد که افزودن نانوسیلیکا تا 0.3 درصد وزنی به این اپوکسی، باعث افزایش استحکام کششی، خمشی و چقرمگی به ترتیب به میزان 43%، 12% و 40%  می‌شود. نتایج آزمون توزین حرارتی نشان ‌داد که اضافه نمودن 0.5درصد وزنی نانوسیلیکا به زمینه‌ رزین اپوکسی، باعث بهبود 22 درصدی در کاهش وزن می‌شود. هم‌چنین آنالیز گرمایی مکانیکی پویا نشان دهنده‌ افزایش دمای شیشه‌ای شدن از◦c  74.5 به c◦ 75.4 و بالا رفتن مدول ذخیره از  gpa1.87 به gpa2.3 در دمای c◦30 برای نمونه نانوکامپوزیت با 0.3 درصد وزنی سیلیکا بوده است.