اثر جهت‌گیری عامل خودترمیم آوندی بر بازدهی ترمیم در کامپوزیت اپوکسی-الیاف شیشه

نویسندگان

1 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تهران.

2 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه امیرکبیر، تهران

3 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز

4 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز

doi
10.22068/jstc.2019.105343.1528
چکیده

در این پژوهش به مطالعه تجربی اثر جهت‌گیری عامل خودترمیم آوندی بر استحکام کششی و بازدهی ترمیم در کامپوزیت‌ اپوکسی-الیاف شیشه پرداخته شده است. ابتدا الیاف شیشه توخالی (با قطر خارجی 450±10 میکرومتر و کسر تهینگی 50%-55%) با استفاده از یک دستگاه اکسترودر تولید شد. سپس، الیاف شیشه توخالی با اجزای خود ترمیم پر شد و به عنوان خودترمیم آوندی در چند لایه کامپوزیتی استفاده شد. جهت‌گیری آوند‌های خودترمیم در سه سطح 0، 45 و 90 درجه نسبت به راستای الیاف شیشه تقویت‌کننده، و فاصله آوندها از یکدیگر 200 میکرومتر در نظر گرفته شد. نمونه‌های شاهد، آسیب دیده و ترمیم شده تحت آزمون کشش قرار گرفتند و بازدهی ترمیم مطالعه شد. نتایج آزمون کشش نشان داد که وجود آوندهای خالی در زوایای 0، 45 و 90 درجه در ساختار کامپوزیت سبب به ترتیب 17%، 14% و 21% کاهش در استحکام کششی می شود. آسیب در نمونه‌های کشش با کرنش 1.2% ایجاد شد و سپس فرایند خودترمیم در دمای ℃ 70 و مدت زمان 48 ساعت انجام شد. در مرحله بعد، بازدهی ترمیم با استفاده از آزمون کشش اندازه‌گیری شد. نتایج آزمون های کشش و بازدهی ترمیم نشان داد که بهترین جهت‌گیری برای چینش آوند‌های حاوی عامل خودترمیم، زاویه 45 درجه نسبت به راستای الیاف شیشه تقویت‌کننده می‌باشد، بطوریکه در این حالت بازدهی ترمیم 42% است. شکل شناسی آوندهای شکسته شده و محل های ترمیم شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد.

کلیدواژه‌ها