بررسی اثر روش تولید نانوکامپوزیت‌های مس- اکسیدگرافناحیاشده بر خواص فیزیکی و مکانیکی این نوع کامپوزیت‌ها

در این پژوهش، به منظور مطالعه اثر روش تولید بر خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت های مس- اکسیدگرافن-احیاشده (reduced graphene oxide: rgo) از سه روش متالورژی پودر، اختلاط در مقیاس مولکولی و تلفیق دو روش‌ اختلاط در مقیاس مولکولی و متالورژی پودر استفاده شد. شایان ذکر است که به منظور کنترل اندازه دانه‌ها در قطعه نانوکامپوزیت نهایی، روش تف‌جوشی پلاسمای جرقه‌ای جهت منسجم‌سازی بکار گرفته شد. مقدار rgo در نمونه‌ها بین 0-1 درصد وزنی (0-4 درصد حجمی) درنظرگرفته شد. آزمون های مقاومت الکتریکی ویژه و سختی‌سنجی نیز به ترتیب برای ارزیابی خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت‌های تولیدی انجام شد. سطح سایش نمونه ها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد. نتایج نشانگر بهبود پراکندگی rgo در زمینه مس در روش اختلاط در مقیاس مولکولی است. نکته دیگر این که تولید نمونه به روش تلفیقی از نظر کوتاهی زمان فرآوری و در نتیجه جنبه اقتصادی حائز اهمیت است. طبق نتایج حاصل از آزمون مقاومت الکتریکی ویژه، رسانایی الکتریکی در مقیاس استاندارد بین المللی iacs نمونه مسی تقویت‌نشده94% و در نمونه‌های نانوکامپوزیتی تولیدی به روش‌های تلفیقی، متالور‌ژی پودر و اختلاط در مقیاس مولکولی به ترتیب 2/86%، 2/82% و 6/85% بوده است. با افزایش درصد وزنی rgo، میکروسختی نمونه‌ی نانوکامپوزیتی تولید شده به روش تلفیقی، تا 33% بیشتر از نمونه مس تقویت‌نشده افزایش یافته است. ضریب اصطکاک با افزایش درصد وزنی فاز تقویت‌کننده، از 75/0 در نمونه مس تقویت‌نشده به 23/0 در نمونه با 5/0 درصد وزنی rgo تولیدی به روش تلفیقی کاهش یافته است.