بهبود خواص خمشی کامپوزیت‌های لایه‌ای آلومینیوم-اپوکسی/ الیاف بازالت با استفاده از نانولوله‌های کربنی چندجداره

Abstract

اخیراً استفاده از نانوذرات در زمینه های پلیمری به منظور بهبود خواص مکانیکی کامپوزیت های پلیمری توجه خاصی را به خود جلب کرده است. اما موضوع بهبود خواص مکانیکی کامپوزیت های لایه ای الیاف/ فلز در اثر افزودن نانوذرات به خوبی مشخص نشده است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی تاثیر نانولوله های کربنی چندجداره بر خواص خمشی کامپوزیت های الیاف/ فلز متشکل از لایه های متناوب آلیاژ آلومینیوم 2024 به همراه اپوکسی تقویت شده با الیاف بازالت می باشد. نتایج نشان داد که در اثر افزودن نانولوله های کربنی چندجداره تا مقدار 5/0 درصد وزنی، یک روند افزایشی در مقادیر استحکام خمشی و مدول خمشی نمونه ها حاصل می شود، اما در مقادیر بالاتر نانولوله های کربنی چندجداره روند معکوسی مشاهده می شود. بنابراین، در این تحقیق، مقدار بهینه نانولوله کربنی چندجداره برابر با 5/0 درصد وزنی می باشد، به طوری که در مقایسه با نمونه بدون نانولوله کربنی، مقادیر استحکام خمشی و مدول خمشی به ترتیب 62/36 و 16/60 درصد بهبود پیدا می کند. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز نشان داد که مکانیزم های بیرون زدگی و پل زنی نانولوله های کربنی دلیل اصلی این بهبود به دست آمده می باشند.