بررسی تجربی تأثیر افزودن نانو لوله‌های کربنی بر نفوذ شبه استاتیکی برش پانچ در چند لایه‌های کامپوزیتی شیشه/اپوکسی

Abstract

در این مقاله تاثیر افزودن نانو لوله‌های کربنی در رفتار خواص شبه استاتیکی برش پانچ(QS-PS) و خواص مکانیکی کامپوزیت‌های چندلایه‌ای هیبریدی به طور تجربی مورد بررسی قرار می‌گیرد. مواد کامپوزیتی از 12 لایه الیاف شیشه با بافت دو بعدی با چگالی سطحیg/m^2 200 به روش لایه چینی دستی ساخته شده است. سیستم رزین نیز از یک اپوکسی، دیکلیسیدیل اتر بیسفنول نوع آ با نام تجاری ایپون 828 به عنوان پایه و از سیکلوآلیفاتیک آمین اصلاح شده با نام تجاری اف205 به عنوان سفت‌کننده ساخته شده است. در این پژوهش از نانو لوله‌ای کربنی چند دیواره (MWCNTs) اصلاح شده با هیدرواکسید (-COOH) استفاده شد. نانوذرات با درصدهای وزنی 0، 1/0، 5/0 و 1 نسبت به وزن کل ماتریس استفاده گردید. نتایج آزمون کشش نشان می‌دهد با افزودن نانو لوله‌های کربنی خواص کششی رزین تغییر می‌یابد. بیشترین تغییر در مدول نمونه‌ 5/0 درصد وزنی با افزایش حدود 31 درصد دیده می‌شود. همچنین بیشترین تغییر در خواص کششی نانوکامپوزیت‌های هیبریدی در چقرمگی شکست نمونه 5/0 درصد وزنی با افزایش حدود 14 درصد همراه با افزایش در استحکام کششی و کرنش شکست مشاهده گردید. نتایج برش پانچ نشان می‌دهد که اضافه کردن نانو لوله‌های کربنی تأثیر کمی در کل انرژی جذب شده دارد به طوری که بیشترین مقدار مربوط به نمونه 1/0 با حدود 4 درصد افزایش نسبت به نمونه‌های خالص است.