بررسي رفتار مكانيكي اتصالات چسبي تقويت شده با نانو صفحات اكسيد گرافن به روش دندانه گذاري

كارشناسي ارشد

در اين تحقيق به بررسي رفتار مكانيكي چسب و اتصال چسبي تك لبه با استفاده از آزمون كشش، دندانه گذاري ميكرو و دندانه گذاري نانو پرداخته‌شده است. دندانه گذاري آزمون¬ غير مخربي است كه در دو مقياس نانو و ميكرو روي خط چسب در لبه‌هاي اتصالات انجام شد و در اين تحقيق نتايج آن با نتايج آزمون مخرب كشش مقايسه مي¬شود. پيش از هر آزمايشي سعي شده است تا در حد امكان نمونه¬ها به‌صورت همسان و با شرايط يكسان ساخته شود؛ كه بدين منظور فيكسچري طراحي و ساخته شد. سپس سعي شد با در نظر گرفتن شرايط آزمايشگاهي و نوع آزمايش¬ها نمونه¬ها در شرايط همسان مورد آزمايش قرار گيرد. خواص مكانيكي اتصالات چسبي در اين پژوهش با استفاده از دو عامل حباب‌گيري و افزودن نانو صفحات اكسيد گرافن ارتقا¬ داده شدند. سپس به كمك آزمايش¬هاي ذكرشده تأثير اين دو عامل درصدهاي وزني مختلف نانوذره افزوده‌شده بررسي مي¬شوند. نتايج نشان دادندكه مي¬توان با استفاده از آزمايش¬هاي غير مخرب دندانه گذاري ميكرو و نانو، روند تغييرات استحكام مكانيكي تعيين‌شده توسط آزمايش¬هاي مخرب كشش، در حالت بدون انجام فرايند حباب‌گيري را؛ پيش‌بيني نمود. اما وقتي فرايند حباب‌گيري انجام مي¬شود روند پيچيده‌تر مي¬شود. در ضمن روند كلي تغييرات دندانه‌گذاري نانو و دندانه گذاري ميكرو نيز مطابقت نسبتاً خوبي داشتند. در اتصالات حاوي چسب بدون نانوذره با اعمال فرايند حباب‌گيري، پس از به‌دست آوردن خواص مكانيكي نقطه‌اي از چسب به‌وسيله دندانه گذاري، مشاهده شد كه سختي ارتقاي حدود50 درصدي دارد؛ اما نتيجه آزمون كشش در همين حالت ارتقاي 16 درصدي را نشان مي¬دهد. همچنين در حالت اتصالات حاوي نانو ذرات همراه با فرايند حباب‌گيري آزمون¬هاي كشش بي‌تغيير ولي در دندانه گذاري‌ها افت خواص مشاهده مي¬شود. بنابراين نتايج روي اتصالات در اين تحقيق نشان مي¬¬دهد كه باوجوداينكه حباب‌گيري براي چسب بدون نانوذره باعث تقويت خواص مكانيكي و ارتقاي بارپذيري اتصال مي¬شود؛ ولي فرايند حباب‌گيري در اتصالاتي كه چسب آن¬ها با افزودن نانو ذرات تقويت‌شده‌اند، باعث افت خواص مكانيكي در لبه اتصالات، شده اما در بارپذيري نهايي تغيير زيادي را ايجاد نمي¬كند.

190046

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر نعيمي جمال

طراحي جامدات

دكتر هادي خرمي شاد