عنوان
بررسي چقرمگي شكست بين‌لايه‌اي در مود I چندلايه‌هاي كامپوزيتي پليمري تحت شرايط محيطي اسيدي و حرارتي
نويسنده اصلي
سينا فرهي‌فر
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
هدف از انجام اين پژوهش بررسي تأثير محيط خورنده بر چقرمگي شكست بين‌لايه‌اي مود I در كامپوزيت الياف شيشه/وينيل‌استر است. براي بررسي اين تأثير از محلول اسيدسولفوريك با غلظت وزني 20% و دماهاي ℃ 23 و ℃70 استفاده شد. نمونه‌ها با الياف تك جهته نوع E و به روش لايه‌چيني دستي ساخته شدند. پس از اعمال شرايط محيطي، نمونه‌ها در بازه‌هاي زماني مختلف از 0 تا 10 هفته مورد بررسي قرار گرفتند. در اين مطالعه از نمونه‌هاي كامپوزيتي تير يك‌سرگيردار دو‌لبه، نمونه‌هاي رزين خالص كشش، الياف خالص و نمونه‌هاي كامپوزيتي خمش سه‌نقطه در دو راستاي °0 و °90 استفاده شده است. علاوه بر اندازه‌گيري خواص نمونه‌ها مطابق استاندارد، ظاهر آن‌ها نيز توسط ميكروسكوپ ارزيابي شدند.
در اين پژوهش يكي از مدل‌هاي موجود براي پيش‌بيني خواص درازمدت كامپوزيت‌هاي پليمري غوطه‌ور در يك محلول، با درنظر گرفتن تغيير وزن نمونه‌ها ناشي از جذب محلول توسعه داده شد. همچنين، مدل نرماليزه شده‌اي نيز براي پيش‌بيني خواص مكانيكي نمونه‌هاي كامپوزيتي ارائه شد. در اين مدل با داشتن روند آزمايشگاهي يكي از خواص مكانيكي مي‌توان خواص مكانيكي ديگري از نمونه‌ها را در يك شكل نرماليزه شده پيش‌بيني نمود. نتايج بدست آمده از دو مدل ارايه شده با نتايج آزمايشگاهي مقايسه گرديد. نتايج حاكي از دقت مناسب مدل‌هاي ارايه شده در تحقيق حاضرست.
آزمايش‌ها نشان‌دهنده ثبات در خواص مكانيكي (استحكام كششي، مدول كششي و سختي) در نمونه‌هاي رزين خالص و افت در خواص مكانيكي (استحكام خمشي، مدول خمشي و سختي) در كامپوزيت‌هاي خمش سه‌نقطه بودند. افت در خواص مكانيكي در دماي ℃70 با سرعت بيشتري نسبت به دماي ℃23 صورت گرفت. نتايج آزمايشگاهي نشان‌دهنده عدم تشابه روند تغييرات چقرمگي شكست رشد و شروع ترك در دو دماي مذكور مي‌باشد. بررسي‌هاي انجام شده روي نمونه‌ي محلول‌هاي ظرف‌ها و الياف تحت شرايط محيطي با دماي ℃70 نشان‌دهنده آسيب در الياف و ناحيه بين‌فازي به عنوان عامل اصلي تخريب در كامپوزيت‌ها است.
شماره ركورد
192100
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
طراحي كاربردي (جامدات)
استاد راهنما
دكتر محمود مهرداد شكريه