انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 25 2 2025 09 23 Application of positron annihilation lifetime spectroscopy to study mechanical properties of epoxy-matrix nanocomposite containing nano cobalt oxide/graphene oxide hybrid کاربرد طیف‌سنجی طول عمر نابودی پوزیترون در مطالعۀ خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌های زمینۀ اپوکسی حاوی هیبرید نانواکسید کبالت/اکسید گرافن 263 271 3692 10.47176/ijpr.25.2.22062 FA مریم میربهاالدین دانشکده علوم پایه، گروه فیزیک، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان علی اکبر مهمان دوست خواجه داد دانشکده علوم پایه، گروه فیزیک، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان حامد خسروی دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، گروه مهندسی مواد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان Journal Article 2025 02 15 In this research, Epoxy-matrix nanocomposite containing nano Cobalt Oxide(Co3O4)/ Graphene Oxide hybrid (0.0, 0.05, 0.1 and 0.3 wt%) were prepared. The successful deposition of Co3O4 nanoparticles on the surface of the Graphene Oxide, using the solution synthesis method, was confirmed by SEM, EDX and XRD tests. Tensile strength and positron annihilation lifetime spectroscopy tests were performed on the samples, and then the relationship between the results of these two types of tests was studied. The results of the tensile strength test showed that the sample containing 0.05% by weight of nano cobalt oxide/graphene oxide had the highest tensile strength (46.9 MPa). Similarly, the results of positron annihilation lifetime spectroscopy showed that the lowest free volume hole size in the samples was related to the sample containing 0.05% by weight of nano cobalt/graphene oxide hybrid. In general, the results of this research showed that there is a direct relationship between the decrease in the free volume hole size and the increase in the tensile strength of the samples. در این پژوهش، نانوکامپوزیت­‌های زمینۀ اپوکسی حاوی مقادیر مختلف هیبرید نانواکسید کبالت  (Co3O4)/اکسید گرافن (05/0، 1/0 و 3/0 درصد وزنی) ساخته شدند. موفق بودن فرایند نشاندن نانوذرات Co3O4بر روی سطح اکسید گرافن با استفاده از روش سنتز محلولی، توسط آزمون‌های SEM، EDX و XRD تائید شد. آزمایش­‌های اندازه­‌گیری استحکام کششی و طیف­‌سنجی طول عمر نابودی پوزیترون بر روی نمونه­‌ها انجام شد و در ادامه، ارتباط بین نتایج این دو نوع آزمون مورد مطالعه قرار گرفت. طیف­‌سنجی طول عمر نابودی پوزیترون با استفاده از یک سامانۀ متداول همزمانی تند-کند انجام شد. این سامانه از دو آشکارساز پلاستیک سریع  (مدل NT-850 با زمان خیزش سیگنالِ کمتر از 2 نانوثانیه) و یک چشمۀ پرتوزای پوزیترون دهنده Na 22 (با فعالیت حدود 5 میکروکوری) استفاده می­‌کند. با استفاده از تابش‌های گامای همزمان چشمۀ گامادهنده Co⁶⁰، قدرت تفکیک زمانی سامانه برابر با 211 پیکوثانیه اندازه‌گیری شد. نتایج آزمون استحکام کششی نشان داد که نمونه حاوی 05/0 درصد وزنی نانواکسید کبالت/اکسید گرافن، دارای بیشترین استحکام کششی (MPa 9/46) است. همچنین نتایج طیف‌سنجی طول عمر نابودی پوزیترون نشان داد که کمترین حجم آزاد حفره‌های موجود در نمونه‌­ها، مربوط به نمونۀ حاوی 05/0 درصد وزنی هیبرید نانواکسید کبالت/گرافن است. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که ارتباط مستقیمی بین کاهش حجم آزاد حفره‌ها و افزایش استحکام کششی نمونه­‌ها وجود دارد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3692_882735cbdfd9f810814d17892ae50023.pdf