خواص مکانیکی کامپوزیت‌های لایه‌ای تقویت شده با الیاف طبیعی پنبه، پشم و کنف تحت بارگذاری‌های ‏کششی، خمشی و برشی

Abstract

نیاز روز افزون به تولید محصولات سازگار با محیط زیست، محققان را بر آن داشته تا امکان استفاده از الیاف طبیعی در ساخت کامپوزیت‌ها را مورد بررسی قرار دهند. در ‏پژوهش حاضر، از الیاف گیاهی پنبه و کنف، و الیاف حیوانی پشم بافته شده ساده به عنوان تقویت کننده در کامپوزیت‌های لایه‌ای پایه اپوکسی، استفاده شد. بعلاوه، بمنظور ‏ارزیابی خواص مکانیکی کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف طبیعی، نمونه‌های کامپوزیتی شیشه بافته شده ساده/اپوکسی نیز ساخته شدند. خواص مکانیکی نمونه‌ها تحت ‏بارگذاری‌های کششی، برشی و خمشی تعیین شد. نتایج نشان دادند که نسبت استحکام ویژه تحت بار کششی چندلایه‌ای‌های پنبه/اپوکسی به چندلایه‌ای تقویت شده با ‏الیاف کنف یا پشم بترتیب برابر ‏‎ 1.71‎و ‏‎4.47‎‏ است. تحت بار برشی، استحکام ویژه نمونه‌ها بترتیب با تغییر الیاف کنف و پشم به پنبه نیز ‏‎1.24‎‏ و ‏‎2.45‎‏ برابر بزرگتر گردید. ‏بعلاوه، استحکام خمشی ویژه کامپوزیت‌های پنبه/اپوکسی بترتیب ‏‎1.42‎‏ و ‏‎2.34‎‏ برابر بزرگتر از کامپوزیت‌های کنف/اپوکسی و پشم/اپوکسی بدست آمد. همچنین، انرژی ‏جذب شده ویژه مربوط به کامپوزیت‌های لایه‌ای پنبه/اپوکسی تحت بار کششی ‏‎2.7‎‏ برابر بزرگتر از مقدار مربوط به کامپوزیت‌های لایه‌ای تقویت شده با الیاف شیشه است. ‏در انتها نیز به منظور بررسی میزان آب جذب شده توسط نمونه‌های مختلف، آزمون جذب رطوبت در فواصل زمانی ‏‎3‎‏ و ‏‎10‎‏ روز صورت گرفت. آشکار گردید که بیشترین ‏درصد جذب آب ‏‎(7.47%)‎‏ مربوط به نمونه تقویت شده با پنبه در بازه زمانی ‏‎10‎‏ روز بوده است.‏