نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

---

از جمله پارامترهای حائز اهمیت در ارتباط با کامپوزیت ها، خواص نهایی محصول از لحاظ مکانیکی(چقرمگی) و برهمکنش سطح مشترک در اثر تنش اعمالی است. در پژوهش ارائه شده استحکام خمشی به عنوان معیاری از خواص مکانیکی در کامپوزیت کربن-کربن حاصل از چوب بررسی شد. هم چنین چگالی حجمی نمونه و درصد تخلخل های باز برای تعیین بازده متراکم سازی و کیفیت محصول محاسبه شدند. برای تفسیر نتایج و بررسی اثر مورفولوژی و فاز نهایی بر خواص مکانیکی، از میکروسکوپ الکترونی و نوری و روش های آنالیز پراش اشعه ایکس و رامان اسپکترواسکوپی استفاده شد. نتایج تحقیقات نشان می دهند که می توان از ابتدایی ترین مواد یعنی چوب، برای تهیه محصولی منحصر به فرد با خواصی مطلوب به نام کامپوزیت کربن- کربن استفاده کرد.

---

در این تحقیق ایروژل سیلیکا به‌روش سل- ژل دو مرحله‌ای در شرایط خشک ‌کردن محیط تهیه و اثر کاتالیزور و مقدار آب مرحله هیدرولیز بر خواص فیزیکی ایروژل شامل چگالی، تخلخل و جمع‌شدگی بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش مقدار آب مرحله هیدرولیز، جمع‌شدگی ژل را در مرحله خشک ‌کردن افزایش داده و افزایش چگالی ایروژل حاصل را در پی داشت. همچنین کاتالیزور واکنش تراکم در مرحله تشکیل ژل (آمونیاک) در فرایند سل- ژل بیشتر از کاتالیزور واکنش هیدرولیز در مرحله تشکیل سل (اسید) بر خواص فیزیکی ایروژل سیلیکا اثرگذار است. در حضور مقدار آب کم در مرحله تشکیل سل، اثر آمونیاک تشدید شده و افزایش آن منجر به کاهش چگالی و افزایش تخلخل ایروژل می‌شود. اما در حضور مقادیر کافی آب در این مرحله از سنتز به‌دلیل پیشرفت کامل واکنش هیدرولیز، کاتالیزور آمونیاک بر خواص فیزیکی ایروژل تأثیر محسوسی ندارد. ایروژل با خواص فیزیکی بهینه در نسبت مولی آمونیاک به اسید برابر 6 حاصل شد که از چگالی 214/0 گرم بر سانتی‌متر مکعب، سطح مخصوص 824 مترمربع بر گرم، تخلخل 90 درصد و جمع‌شدگی 23 درصد برخوردار است

---