سنتز نانوآلومینای صفحه ای و اثر آن بر تراوایی گاز در کامپوزیت اپوکسی-الیاف کربن

امروزه، تلاش های قابل توجهی در زمینه ساخت سامانه های پلیمری ناتراوا در برابر گاز انجام می شود. این سامانه ها در مقایسه با سامانه های فلزی مزایایی همچون چگالی کم و هزینه ساخت کمتری دارند. از مهم ترین چالش ها در زمینه ساخت سامانه های پلیمری، انتخاب مناسب اجزا و شرایط فرایندی با هدف کاهش تراوایی گازهای مختلف است. در این پژوهش، ابتدا نانوذرات با استفاده از آلومینیم نیترات 9 آبه و سدیم دودسیل سولفات به عنوان عامل ایجاد ساختار به روش آب گرمایی سنتز شد و با استفاده از آزمون های FE-SEM و EDAX به عنوان نانوآلومینای صفحه ای شناسایی شد. در مرحله دوم، نانوکامپوزیت اپوکسی حاوی نانوآلومینای صفحه ای و کامپوزیت اپوکسی-الیاف کربن حاوی مقادیر مختلف نانوآلومینای صفحه ای ساخته شد. مقادیر نانوآلومینای صفحه ای اضافه شده به رزین اپوکسی در هر دو سامانه 1، 5/2 و %5 وزنی بود. اثر مقدار بارگذاری نانوذرات بر تراوایی گازهای نیتروژن، آرگون و کربن دی اکسید در نمونه های نانوکامپوزیتی اپوکسی-نانوآلومینای صفحه ای اندازه گیری شد. مشاهده شد تراوایی نیتروژن، آرگون و کربن دی اکسید به ترتیب 83، 74 و %50 کاهش یافته و مقدار کاهش تراوایی، با قطر مولکول گاز متناسب است. به طور کلی، استفاده از نانوآلومینای صفحه ای باعث کاهش چشمگیر تراوایی گاز شده است. همچنین، تراوایی گاز کربن دی اکسید در نمونه های کامپوزیت اپوکسی-الیاف کربن دارای نانوآلومینای صفحه ای با هدف مشخص کردن اثر اجزا بر تراوایی سامانه بررسی شد. نتایج نشان داد، تراوایی گاز کربن دی اکسید در نانوکامپوزیت اپوکسی- الیاف کربن حاوی %5 وزنی نانوآلومینای صفحه ای %84 کاهش یافته است.