چقرمگی شکست بین لایه‌ای کامپوزیت‌های کربن/ اپوکسی در مد اول و دوم شکست

Abstract

کامپوزیت­های زمینه پلیمری با وجود داشتن استحکام و مدول ویژه بالا در مقایسه با مواد سنتی در راستای عمود بر صفحه خواص مکانیکی­شان ضعیف می­باشد. این نوع سازه­ها در برخی کاربردهای صنعتی به صورت مداوم در معرض چرخه گرمایی قرار می گیرند. در این پژوهش، تاثیر 200 چرخه گرمایی سرمایش-گرمایش در محدوه دمایی 30- تا 65+ درجه سلسیوس بر چقرمگی شکست کامپوزیت های کربن اپوکسی بررسی شده است. نمونه­های کامپوزیت­ی از لایه های پارچه کربن و رزین اپوکسی ساخته شده و آزمایش­های چقرمگی شکست نمونه تیر دولبه ای یک سرگیردار (DCB) و نمونه خمشی با شکاف انتهایی (ENF) انجام شده است. نمونه های ساخته شده بعد از قرارگیری در معرض 200 چرخه گرمایی سرمایش-گرمایش آزمایش شده و چقرمگی های استخراج شده با نمونه های مشابه بدون قرار گرفتن در معرض چرخه گرمایی مقایسه شده­اند. نتایج آزمایشگاهی در نمونه­های مد اول و دوم نشان دادند که چرخه گرمایی، چقرمگی شکست شروع تورق را به ترتیب 7/5 و 5/15 درصد نسبت به نمونه­های بدون چرخه گرمایی کاهش داده است. همچنین سطح ترک با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی تصویربرداری شده و مکانیسم رشد ترک در نمونه های بدون چرخه و تحت چرخه گرمایی مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفته است.