بررسی تجربی و تحلیلی رفتار فشاری نانوکامپوزیت پلی‌کربنات تقویت شده با نانو رس و گرافن اکسید در نرخ کرنش پائین

Abstract

در این پژوهش، اثرات نانو رس اصلاح شده کلوزیت 20A و گرافن اکسید بر رفتار فشاری نانوکامپوزیت‌ پلی‌کربنات مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه‌ها با روش تزریق تهیه گردیده و از روش مستربچ برای توزیع بهتر نانو در فاز زمینه استفاده شده است. مستربچ نانو رس از روش مستقیم به کمک دستگاه اکسترودر و مستربچ گرافن اکسید به کمک روش حلال ساخته شده است. نمونه‌های نانوکامپوزیت رس و گرافن اکسید به ترتیب در سه درصد وزنی 0.5%، 1% 3% و 0.3%، 0.6%، 0.9% ساخته شده‌اند. آزمون فشار در سه نرخ کرنش ε ̇=〖10〗^(-3),〖10〗^(-2),〖10〗^(-1) s^(-1) در دمای محیط به کمک دستگاه یونیورسال سنتام انجام گرفته است. نتایج نشان داد که با افزایش نرخ کرنش، تنش تسلیم افزایش می‌یابد. همچنین، بهترین درصد وزنی رس و گرافن اکسید 1% و 0.6% بود که به ترتیب باعث بهبود 7.6% و6.2% در تنش تسلیم فشاری گردید. در ادامه، مدلی به منظور پیش‌بینی منحنی تنش-کرنش فشاری در نرخ‌های مختلف بر اساس اصلاح مدل جی‌سل-‌جوناس ارائه گردید. مدل ارائه شده به خوبی منحنی تنش-کرنش را در نرخ‌های مختلف پیش‌بینی نمود. در پایان، بر اساس ترکیب مدل ارینگ و مدل میکرومکانیکی تورسانی و همکاران مدلی برای توصیف تنش تسلیم نانوکامپوزیت بر اساس درصد وزنی فیلر و نرخ کرنش ارائه شده است.