| Περίληψη: | Είναι ευρέως γνωστό πως ένας από τους πιο διαδεδομένους τρόπους σύνδεσης συνθέτων υλικών είναι με τη χρήση συγκολλητικών ουσιών. Στη βιομηχανία χρησιμοποιούνται περισσότερο οι εποξικές κόλλες λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων που εμφανίζουν . Αποτελούν μια από τις σημαντικότερες κατηγορίες συγκολλητικών ουσιών παρόλο που παρουσιάζουν μονωτική συμπεριφορά , γεγονός το οποίο περιορίζει τη χρήση τους σε διάφορες εφαρμογές . Προκειμένου τα εν λόγω υλικά να βρίσκουν εφαρμογή σε διάφορους τομείς (αεροδιαστημική , αεροναυπηγική κλπ ) απαιτείται η αύξηση της ηλεκτρικής και της θερμικής τους αγωγιμότητας χωρίς την υποβάθμιση των μηχανικών ιδιοτήτων τους. Ένας από τους βασικούς τρόπους που αναφέρει η βιβλιογραφία είναι η ενίσχυση των υλικών με τη χρήση αγώγιμων νανοσωματιδίων και κυρίως άνθρακα. Αρχική ιδέα και σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η ενίσχυση της πολύ-λειτουργικότητας μιας εποξικής κόλλας δύο συστατικών. Αναπτύχθηκαν δύο ειδών κόλλας: κανονική και νανο-ενισχυμένη. Για την παρασκευή των νανο-ενισχυμένων υλικών χρησιμοποιήθηκαν δύο είδη εγκλεισμάτων: τα πολυστρωματικά γραφένια (GNPs) σε περιεκτικότητα 8%wt και οι πολυφλοιϊκοί νανοσωλήνες άνθρακα (MWCNTs) σε περιεκτικότητες 2% και 1%wt . Επιπρόσθετα , πραγματοποιήθηκε ταυτόχρονη χρήση των δύο νανοσωματιδίων για την ανάπτυξη ενός υβριδικού υλικού ( 8% wt GNPs και 1%wt MWCNTS). Η επεξεργασία των δύο φάσεων (εποξικής κόλλας και νάνο-σωματιδίων) υλοποιήθηκε με τη χρήση καλάνδρας στην οποία κατά την λειτουργία της αναπτύσσονται ισχυρές διατμητικές δυνάμεις που είναι υπεύθυνες για την καταπολέμηση της ανάπτυξης των συσσωματωμάτων. Για τον χαρακτηρισμό των αναπτυχθέντων υλικών ακολούθησαν δοκιμές προσδιορισμού της αντοχής μονού συνδέσμου επικάλυψης των δοκιμίων (Single lap shear , ASTM D5868-01) ενώ παράλληλα πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις της θερμικής και ηλεκτρικής αγωγιμότητας . Η εισαγωγή των νανοσωματιδίων προκάλεσε σημαντικές αυξήσεις στην ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα. Τα πολυστρωματικά γραφένια σε ποσοστό 8%wt σημείωσαν την μεγαλύτερη αύξηση ,207% στην θερμική αγωγιμότητα του υλικού. Επιπλέον, οι νανοσωλήνες άνθρακα σε περιεκτικότητα 2%wt παρουσίασαν την μεγαλύτερη αύξηση , εννέα τάξεις μεγέθους στην ηλεκτρική αγωγιμότητα του υλικού. Τέλος , παρατηρήθηκε ότι το υβριδικό σύστημα συνέβαλε επιτυχώς στην ανάπτυξη πολυ-λειτουργικής εποξικής κόλλας, η οποία διαθέτει βελτιωμένες θερμικές και ηλεκτρικές ιδιότητες χωρίς να υποβαθμιστούν αισθητά οι μηχανικές της ιδιότητες.
|
|---|
