Wpływ dodatku modyfikowanej nanokrzemionki na poprawę własności mechanicznych kompozytu ceramika-polimer

W artykule przedstawiono ocenę wpływu modyfikowanej nanokrzemionki na polepszenie na etapie preparowania własności wytrzymałościowych kompozytu typu ceramika-polimer na bazie węglika krzemu. Dodatek modyfikatora częściowo zredukował napięcie powierzchniowe na granicy faz ceramika–polimer. Jako aktywator powierzchni nanokrzemionki wykorzystano związek o nazwie trietoksywinylosilan, TEVSi. Badania spektrofotometryczne IR potwierdziły przyłączenie winylosilanu do powierzchni krzemionki. Kompozyty ceramiczne zawierające węglik krzemu otrzymano metodą odlewania żelowego. Proszek ceramiczny był w nich fazą rozproszoną, a polimer ciągłą. Próbki zawierające proszki krzemionki modyfikowane powierzchniowo grupami winylowymi miały wyższe zagęszczenia niż próbki bez dodatku krzemionki i z nie modyfikowaną krzemionką. Wykazano, że już niewielki dodatek hydrofobizowanej krzemionki skraca czas wiązania zdyspergowanego proszku ceramicznego, w efekcie poprawia własności wytrzymałościowe materiału. Zaobserwowano blisko trzykrotny wzrost wytrzymałości na ściskanie próbek po spieczeniu.

---

The paper presents effects of application of silica nanoparticles containing vinyl groups on some mechanical properties of ceramics–polymer composites. Silica nanoparticles with vinyl groups were obtained during silanization of surfaces with vinyltriethoxysilane. The degree of modification of the silica powders with vinylsilane was investigated by IR spectroscopy. Ceramic composites containing silicon carbide were obtained by gel-casting methods. In these composites ceramic powder is the dispersed phase, and polymer is the continuous phase. It was shown that samples containing silica powders with vinyl groups had higher bulk densities than the samples with and without native silica powders. The threefold increase in compressive strength of the sintered samples has been found.