بررسي خواص مكانيكي اتصالات چسبي تقويت شده با نانو لوله هاي كربني جهت گيري شده

كارشناسي ارشد

محققان روش¬هاي مختلفي براي افزايش استحكام اتصالات چسبي ارائه داده¬اند. از جمله اين روش¬ها مي¬توان به تغيير پارامترهاي هندسي اتصال، اضافه نمودن ذرات در ابعاد مختلف، اضافه كردن الياف به لايه چسب و غيره اشاره نمود. در اين اتصالات با اضافه كردن نانوذرات مختلف از قبيل نانوذرات كربن، گرافن، خاك رس و غيره به ماده پايه چسب سبب بهبود خواص مكانيكي در اتصال مي¬شوند. برخي از نانوذرات از جمله نانولوله¬هاي كربني به دليل رشته¬اي بودن ساختار آنها داراي خواص متفاوتي در جهت طولي و عرضي مي¬باشند؛ روش¬هاي گوناگوني به منظور بدست آوردن جهت¬گيري مناسب ذرات در فاز زمينه از قبيل ميدان¬هاي الكتريكي و مغناطيسي ارائه گرديده است. در اين تحقيق با بكارگيري از ميدان الكتريكي به منظور جهت¬دهي نانولوله¬هاي كربني در لايه چسب استفاده شده است. نانولوله¬ها در ماتريس چسب توزيع شده و با ساخت نمونه تير يكسر گيردار دولبه و آزمايش آن تحت مود I، استحكام اتصال در درصد وزني¬هاي 1/0، 3/0 و 5/0 در حالات توزيع نانولوله¬ها بصورت پراكنده تصادفي و جهت¬دهي شده مورد بررسي قرار گرفته است. با اضافه كردن 1/0 و 3/0 درصد وزني نانولوله¬كربني به ترتيب با افزايش 1/20 و 8/54 درصد در استحكام اتصال اما با اضافه كردن 5/0 درصد وزني نانولوله كربني با كاهش 6/50 درصد نسبت به حالت چسب تقويت نشده همراه بوده است. با جهت¬دهي نانولوله¬ها استحكام اتصال نيز نسبت به حالت پراكنده تصادفي در درصد وزني¬هاي 1/0، 3/0 و 5/0 به ترتيب با 31، 4/20 و 3/0- درصد تغيير همراه بوده است. در انتها با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني تصاوير سطح مقطع شكست مورد بررسي قرار گرفته است كه تصاوير نشان دهنده¬ي مكانيزم¬هاي افزايش استحكام توسط نانولوله¬ها و جهت¬گيري آنها مي¬باشد. از روش مدل‌سازي ناحيه چسبناك، به‌ منظور بررسي رفتار شكست اين چسب‌‌ها استفاده شد است. نمودارهاي كشش-جدايش چسب‌‌ها با درصدهاي مختلف وزني و حالت پراكنده تصادفي و جهت-گيري شده ترسيم شد است.

190618

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي - مكانيك جامدات

دكتر هادي خرمي شاد