بررسی اثر نانو رس بر رفتار حرارتی و مقاومت اشتعال نانوکامپوزیت فنولیک –کربن

سیلیکات های لایه ای (رس) به دلیل ساختار در ابعاد نانو در بهبود خواص حرارتی کامپوزیت های پلیمری کاربرد گسترده ای یافته اند. در مقاله حاضر، ابتدا نانو رس بر پایه مونت موریلونیت اصلاح شده به میزان ۵/۲ و ۵/۷ درصد وزنی به روش اختلاط مذاب در زمینه رزین فنولیک توزیع شد. سپس پارچه کربنی بر پایه پلی اکریلونیتریل با مخلوط رزین و نانو رس آغشته شده و کامپوزیت کربن – فنولیک به روش لایه گذاری دستی و پخت در اتوکلاو به دمای °C۱۶۰ به مدت ۴ ساعت ساخته شد تا اثر نانو رس بر ساختار کریستالی و خواص حرارتی آن بررسی شود. فاصله کریستالی صفحات رس با تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس (XRD) تعیین شد و تجزیه و تحلیل توزیع نانو رس در زمینه فنولیک توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) انجام شد. از آزمون گرماسنج مخروطی برای ارزیابی اشتعال پذیری نانوکامپوزیت ها استفاده شد و اثر نانو رس بر استحکام کششی و برشی بین لایه های نمونه ها بررسی شد. نتایج نشان داد که فاصله کریستالی نانو رس در رزین تا دو برابر افزایش می یابد. افزودن نانو رس تا ۵/۲ درصد وزنی سبب افزایش زمان وقوع افروزش تا دو برابر و کاهش نرخ رهایش گرما تا ۳۶% شد که بیانگر تاثیر بسزای نانو رس در تاخیر شروع اشتعال، بهبود مقاومت به اشتعال و دیرسوزی کامپوزیت کربن – فنولیک است. همچنین نتایج نشان داد که افزودن نانو رس اثر قابل ملاحظه ای بر استحکام کششی و استحکام برشی نانوکامپوزیت کربن – فنولیک ندارد.

کلیدواژه ها:

سیلیکات های لایه ای ، نانوکامپوزیت کربن-فنولیک ، رفتار حرارتی