بررسی اثر سیکل حرارتی بر میزان بازیابی استحکام کششی در کامپوزیت‌های خودترمیم‌شونده تحت بار ضربه‌ای

Abstract

در پژوهش حاضر، فرآیند خودترمیمی نمونه‌های کامپوزیتی ساخته شده از الیاف شیشه-اپوکسی بررسی شده است. عامل ترمیمی دوجزئی شامل رزین اپوکسی ML506 و هاردنر HA-11 بوده که درون میکرولوله‌هایی ذخیره و بین لایه‌های اول و دوم و نیز لایه‌های پنجم و ششم نمونه‌ها قرار گرفتند. آسیب اولیه توسط آزمون ضربه افتان ایجاد شده و با انجام آزمون کشش میزان بازیابی استحکام کششی نمونه‌ها بررسی شده است. اثر تعداد میکرولوله‌های حاوی عوامل ترمیم‌کننده، مدت زمان ترمیم (بدون اعمال سیکل حرارتی) و اعمال سیکل حرارتی بر فرآیند ترمیم مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه‌هایی حاوی 8، 16 و 32 واحد ترمیمی در بازه‌های زمانی 1، 6 و 12 روزه بررسی و تعدادی از نمونه‌ها نیز پس از ایجاد آسیب اولیه، تحت 1، 3، 5 و 7 سیکل حرارتی قرار گرفته و پس از بازه زمانی یک روزه، آزمون کشش آنها انجام شد. نتایج نشان می‌دهد که بدون اعمال سیکل حرارتی فرآیند ترمیم پس از بازه 6 روزه با بازیابی 83 درصدی تقریباً کامل می‌شود. هرچند بیشترین میزان بازیابی 86% و برای نمونه حاوی 32 واحد ترمیمی و بعد از 12 روز حاصل می‌شود. همچنین می‌توان با اعمال 5 سیکل حرارتی بر نمونه آسیب‌دیده دارای 32 واحد ترمیم پس از گذشت یک روز تقریباً به همین میزان ترمیم دست یافت. ضمناً تاثیر سیکل حرارتی تا سیکل پنجم بوده و اعمال سیکل‌های بیشتر تاثیر چندانی بر بازده فرآیند ترمیم ندارد.