مطالعه تجربی و مدلسازی آماری خواص فشاری نانوکامپوزیت های اپوکسی/ گرافن اکساید/ هیدروکسی آپاتیت

Abstract

در این مقاله، یک مطالعه ی تجربی و عددی بر استحکام فشاری، انرژی و تغییر طول کامپوزیت های تقویت شده با گرافن اکساید و نانوذرات هیدروکسی آپاتیت انجام شده است. گرافن اکساید تا 5/0 درصد وزنی و نانوذرات هیدروکسی تا 7 درصد وزنی مورد استفاده قرار گرفته و درصدهای وزنی از طریق طراحی آزمایش و با روش کامپوزیت مرکزی بدست آمده اند. درصد وزنی پرکننده ها به عنوان پارامترهای ورودی جهت مدلسازی نتایج توسط روش سطح پاسخ و شبکه عصبی مصنوعی در نظر گرفته شده اند. نتایج تجربی نشان می دهد افزایش محتوای نانوذرات باعث افزایش استحکام فشاری شده است. همچنین نتایج مدلسازی نشان می دهد میانگین خطای بدست آمده از روش شبکه عصبی مصنوعی دارای کمترین میانگین خطا بوده است. بهینه سازی به روش الگوریتم ژنتیک صورت گرفته و نتایج نشان می دهد مقدار بهینه ی استحکام فشاری در 7 درصد وزنی از نانوذرات هیدروکسی آپاتیت و 289/0 درصد وزنی از گرافن اکساید حاصل می شود که مقدار آن برابر 95/23 مگاپاسکال می باشد. مقدار بهینه ی انرژی معادل J 3/33 گزارش شده که در عدم حضور نانوذرات هیدروکسی آپاتیت و 239/0 درصد وزنی گرافن اکساید بدست آمده است. همچنین مقدار بهینه ی تغییر طول در 224/0 درصد وزنی گرافن اکساید و عدم حضور هیدروکسی آپاتیت گزارش شده که معادل 98/23 درصد می باشد.