تأثیر دمای پخت بر انرژی شکست اپوکسی پرشده با نانوذرات سیلیکا با ابعاد مختلف

معمولا با افزایش دما، پخت اپوکسی کامل‌تر انجام می‌شود و مدول و استحکام کششی نیز افزایش می‌یابد اما به‌دلیل اتصالات عرضی زیاد، پلیمر ترد شده و چقرمگی شکست آن کاهش می‌یابد. در این پژوهش، به‌منظور افزایش چقرمگی شکست، از تکنیک کاهش دمای پخت استفاده شده و نانوذرات سیلیکا در اندازه‌های مختلف، برای جلوگیری از کاهش استحکام به اپوکسی اضافه شد. به‌منظور مطالعه اثر دما، نمونه‌های اپوکسی با کسر حجمی‌های مختلف از نانوذرات سیلیکا، در دو دمای پخت 105 و C°90 تهیه شده و میزان چقرمگی شکست، استحکام و مدول کششی آن‌ها توسط آزمون‌های مکانیکی اندازه‌گیری شد. در نمونه‌های فاقد نانوذرات، با کاهش دمای پخت، افزایش قابل توجه در چقرمگی شکست مشاهده شد اما مدول کششی و استحکام نمونه، به‌دلیل پخت ناقص اپوکسی، کاهش یافت. اما در نمونه‌های حاوی نانوذرات سیلیکا، تقویت‌کنندگی نانوذرات بر نقص پخت غلبه کرده و برآیند دو مکانیزم موجب افزایش استحکام و مدول کششی شد. در عین حال افزایش چقرمگی و انرژی شکست، نشان از هم‌افزایی قابل قبول تکنیک‌های پخت ناقص و حضور نانوذرات سیلیکا در کامپوزیت، دارد. هر چند چقرمگی شکست نمونه‌های پخت شده در دمای C°90 همواره از نمونه‌های پخت شده در دمای C°105 بیشتر است اما با افزایش سطح نانوذرات سیلیکا (کاهش اندازه نانوذرات) نقش نانوذرات غالب بوده و تفاوت متأثر از دمای پخت کمتر می‌شود. محاسبات نشان داد مکانیزم‌های تغییر شکل پلاستیک، گسترش حباب و شکسته‌شدن کلوخه‌ها، نقش اصلی را در افزایش چقرمگی شکست داشته و تحت تاثیر یکدیگر تشدید می‌شوند.