ताका नोरिमासा, आओयागी युजिन, ओकावा सेइगो और उओशिमा कात्सुमी
उद्देश्य: इस अध्ययन का उद्देश्य SiC फाइबर-प्रबलित रेजिन के यांत्रिक गुणों पर सिलेनाइजेशन स्थितियों के प्रभावों का मूल्यांकन करना था।
सामग्री और विधियाँ: यूरेथेन डाइमेथैक्रिलेट और ट्राइएथिलीन ग्लाइकॉल डाइमेथैक्रिलेट (TEGDMA) का मिश्रण, कपूरक्विनोन और 2-(N,N-डाइमिथाइलैमिनो)एथिल मेथैक्रिलेट के साथ दृश्य-प्रकाश आरंभक के रूप में, एक मैट्रिक्स रेजिन के रूप में तैयार किया गया था। 10 द्रव्यमान% ऑक्सीजन युक्त SiC फाइबर को दो तरीकों से सिलेनाइज़ किया गया था, जिसमें 0.5, 1.0 और 2.0 द्रव्यमान% 3-(मेथैक्रिलोइलॉक्सी) प्रोपाइल ट्राइमेथॉक्सी सिलेन (γ-MPTS) युक्त प्रायोगिक सिलेन युग्मन एजेंट का उपयोग किया गया था। सिलेनाइज़ेशन विधियाँ सुखाने की विधि थीं, जो दो सप्ताह के लिए वायुमंडलीय स्थितियों में सिलेनाइज़ेशन को सक्षम करती थीं, और हीटिंग विधि, जो 30 मिनट के लिए 100°C पर सिलेनाइज़ेशन को सक्षम करती थी। सिलानाइजेशन के बाद, SiC फाइबर का विश्लेषण फूरियर ट्रांसफॉर्म इंफ्रारेड (FTIR) स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा किया गया। प्रयोगात्मक SiC फाइबर-प्रबलित रेजिन के यांत्रिक गुणों को ISO 4049:2009 के अनुसार तीन-बिंदु झुकने परीक्षण द्वारा मापा गया, और SiC फाइबर-प्रबलित रेजिन की फ्रैक्चर सतह को इलेक्ट्रॉन जांच माइक्रो एनालाइज़र (EPMA) का उपयोग करके देखा गया।
परिणाम: γ-MPTS के Si-O-CH3 समूहों के लिए जिम्मेदार 815 सेमी -1 पर FTIR अवशोषण शिखर और Si-O-Si सिलोक्सेन बॉन्डिंग के लिए जिम्मेदार 1087 सेमी -1 को सुखाने की विधि द्वारा 1.0 द्रव्यमान% γ-MPTS के साथ सिलानाइज्ड SiC फाइबर पर देखा गया। इसके अलावा, EPMA अवलोकन से पता चला कि ये SiC फाइबर मैट्रिक्स रेजिन से ढके हुए थे। इस प्रकार, ये SiC फाइबर मैट्रिक्स रेजिन से रासायनिक रूप से चिपक सकते हैं। सुखाने की विधि का उपयोग करके 1.0 द्रव्यमान% γ-MPTS के साथ सिलेनाइज़ किए गए SiC फाइबर युक्त फाइबर प्रबलित रेजिन की फ्लेक्सुरल ताकत और मापांक क्रमशः 238.7 ± 41.1 MPa और 6.0 ± 1.1 GPa थे। इसके विपरीत, हीटिंग विधि द्वारा सिलेनाइज़ किए गए SiC फाइबर युक्त SiC फाइबर-प्रबलित रेजिन में सुधार नहीं हुआ।
निष्कर्ष: सुखाने की विधि द्वारा 1.0 द्रव्यमान% γ-MPTS के साथ सिलेनाइज़ किए गए SiC फाइबर युक्त प्रबलित रेजिन ने अन्य SiC फाइबर-प्रबलित रेजिन की तुलना में बेहतर यांत्रिक गुण दिखाए।