بررسی خواص الیاف هیبریدی کامینگل شیشه/پلی فنیلن سولفید و ارزیابی تاثیر آرایش الیاف بر خواص برشی میان لایه ای و کششی کامپوزیت های گرمانرم ساخته شده

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر ، تهران .

2 دانشیار، مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر ، تهران.

3 استاد، مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت، تهران.

doi
10.22068/jstc.2026.2084025.1951
چکیده

در این مطالعه، ابتدا خواص الیاف هیبریدی کامینگل شیشه و پلی فنیلن سولفید (PPS) از جمله خواص فیزیکی، حرارتی و تصاویر SEM مورد بررسی قرار گرفت و در ادامه تأثیر آرایش الیاف بر خواص مکانیکی کامپوزیت‌های گرمانرم تقویت‌شده با الیاف شیشه در زمینه پلی‌فنیلن سولفید نیز بررسی شد. ورق‌های کامپوزیتی با استفاده از نخ هیبریدی کامینگل شیشه/PPS و از طریق فرآیند پرس گرم در دو پیکربندی متفاوت ساخته شدند: (۱) تقویت‌شده با الیاف پیوسته و تک‌جهته و (۲) تقویت‌شده با الیاف کوتاه و با آرایش تصادفی. هدف اصلی، مقایسه مستقیم استحکام برشی میان‌لایه‌ای (ILSS) و خواص کششی این دو ساختار به منظور درک نقش جهت‌گیری الیاف در عملکرد نهایی محصول بود. نتایج آزمون‌های مکانیکی نشان‌دهنده ناهمسانگردی شدید در نمونه‌های تک‌جهته بود؛ به طوری که استحکام کششی در جهت طولی (MPa ۲۸۹) به مراتب بالاتر از جهت عرضی (MPa ۵) و نمونه‌های با الیاف خردشده (MPa ۶۱) بود. به طور مشابه، مقدار ILSS در نمونه تک‌جهته (MPa ۷/۱۸) به شکل چشمگیری بیشتر از نمونه‌های با الیاف تصادفی (MPa ۷) بود. نوآوری اصلی این مطالعه، تمرکز بر الیاف شیشه/PPS استفاده از نخ هیبریدی کامینگل به‌منظور بهبود آغشتگی و یکپارچه‌سازی الیاف و زمینه، و مقایسه مستقیم دو آرایش تقویت‌کننده شامل الیاف پیوسته تک‌جهته و الیاف کوتاه با توزیع تصادفی است.