بررسی اثر روش تولید نانوکامپوزیت های مس- اکسیدگرافناحیاشده بر خواص فیزیکی و مکانیکی این نوع کامپوزیت ها

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 دانه ها در قطعه نانوکامپوزیت نهایی، روش تفجوشی پلاسمای جرقه ای1 جهت منسجم سازی بکار گرفته شد. مقدار rGO در نمونه ها بین 1-0 درصد وزنی 4-0) درصد حجمی) درنظرگرفته شد. آزمونهای مقاومت الکتریکی ویژه و سختی سنجی نیز به ترتیب برای ارزیابی خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت های 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 تقویت نشده%94 و در نمونه های نانوکامپوزیتی تولیدی به روشهای تلفیقی، متالورژی پودر و اختلاط در مقیاس مولکولی به ترتیب %86/2، %82/2 و %85/6 بوده است. با افزایش درصد وزنی rGO ، میکروسختی نمونه ی نانوکامپوزیتی تولید شده به روش تلفیقی، تا %33 بیشتر از نمونه مس تقویت نشده افزایش یافته است. ضریب اصطکاک با افزایش درصد وزنی فاز تقویت کننده، از 0/75 در نمونه مس تقویت نشده به 0/23 در نمونه با 0/5 درصد وزنی rGO تولیدی به روش تلفیقی کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت Cu-rGO ، متالورژی پودر ، اختلاط در مقیاس مولکولی ، روش تلفیقی ، تف جوشی پلاسمای جرقه ای