بررسی رفتار خمشی کامپوزیت های مشبک تقویت شده با نانو لوله های کربنی چند جداره

نویسندگان

1

2 دانشگاه آزاد اسلامی

3 دانشگاه آزاد اسلامی

4 دانشگاه پیام نور

doi
چکیده

سازه‌های مشبک کامپوزیتی با توجه به دارابودن ساختار منحصر به فردی که به صورت یک ساختار شبکه­ای متشکل از ریب­ها است، دارای خواصی نظیر نسبت استحکام به وزن بالا، نسبت سفتی به وزن بالا، قابلیت جذب انرژی بسیار بالا و همچنین مقاومت به خوردگی مناسب هستند. در این مقاله، تاثیر افزودن نانولوله‌های‌کربنی چندجداره در درصدهای وزنی مختلف (0، 1/0، 25/0 و 4/0) بر رفتار خمشی کامپوزیت‌های مشبک زمینه پلیمری به صورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفت. برای ساخت نمونه‌های کامپوزیتی مشبک حاوی نانولوله‌های‌کربنی چندجداره از روش لایه­گذاری دستی استفاده شد که در آن پوسته از رزین اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه و ریب‌ها با هندسه آنیزوگرید از رزین اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن ساخته شدند. سپس بر روی این نمونه‌ها آزمون خمش سه‌­نقطه‌ای صورت پذیرفت و پارامترهایی نظیر حداکثر بار خمشی، سفتی خمشی و میزان جذب انرژی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجربی نشان داد، بهترین رفتار خمشی به ازای افزودن 4/0 درصد وزنی نانولوله‌های‌ کربنی حاصل می‌شود که در این حالت، میزان حداکثر بار خمشی، سفتی خمشی و میزان جذب انرژی صفحات مشبک کامپوزیتی به ترتیب به میزان 24، 35 و 25 درصد نسبت به نمونه مشبک فاقد نانولوله‌های‌ کربنی، افزایش می‌یابد. همچنین نتایج مطالعات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی بهبود خواص فصل­مشترکی بین الیاف تقویت­کننده و زمینه را در ارتباط با نمونه نانوکامپوزیتی نشان دادند که نقش بسزایی را در بهبود خواص مکانیکی سازه مشبک ایفا می­کند.