بهبود استحکام برشی بین لایه ای و خواص خمشی کامپوزیت اپوکسی/الیاف کربن از طریق افزودن نانوذرات کربنات کلسیم اصلاح سطحی شده

در تحقیق حاضر، به بررسی تاثیر درصد وزنی کربنات کلسیم و همچنین اصلاح سطحی آن بر استحکام برشی بین لایه‌ای و خواص خمشی کامپوزیت اپوکسی/الیاف کربن پرداخته شده است. در گام نخست، سطح نانوذرات کربنات کلسیم با استفاده از ترکیب تری گلیسیداکسی پروپیل تری متوکسی سیلان اصلاح شد که در ادامه با استفاده از آنالیز طیف‌سنج مادون قرمز روند اصلاح سطحی مورد تایید قرار گرفت. نانوذرات کربنات کلسیم اصلاح شده در مقادیر مختلف (0.5، 1، 3 و 5 درصد وزنی زمینه) با استفاده از روش‌های همزدن و آلتراسونیک وارد ساختار کامپوزیت شدند. نتایج آزمون‌های مکانیکی نشان داد که افزودن 3 درصد وزنی نانوذرات کربنات کلسیم اصلاح شده باعث بهبود به ترتیب 25، 36 و 27 درصدی استحکام برشی بین لایه‌ای، استحکام خمشی و مدول خمشی می‌شود. آنالیز سطح شکست نمونه‌ها موید بهبود استحکام فصل‌مشترک الیاف کربن و زمینه در حضور نانوذرات بود. استحکام برشی بین لایه‌ای، استحکام خمشی و مدول خمشی نمونه حاوی نانوذرات کربنات کلسیم اصلاح سطحی شده مقادیر بالاتری را در مقایسه با نمونه حاوی نانوذرات کربنات کلسیم اصلاح نشده از خود نشان دادند. نتایج حاصله نشان داد که اختلاط نانوذرات کربنات کلسیم اصلاح شده سیلانی در زمینه کامپوزیت الیافی نقش کلیدی را در دستیابی به کامپوزیت با کارایی بالا دارد.