بررسی تجربی خواص خمشی چندلایه‌‌ای‌های آلومینیم-الیاف کنف

فرضیه: چندلایه ای های فلز-الیاف (FMLs) از ورقه های فلزی و لایه های کامپوزیت الیافی متصل شده به یکدیگر با رزین پلیمری، تشکیل می شوند. هدف از این پژوهش، بررسی خواص خمشی چندلایه ای های فلز-الیاف دوستدار محیط زیست و مقرون به صرفه از نظر اقتصادی است. در دهه های اخیر، کامپوزیت های الیاف طبیعی به دلیل تجدیدپذیری و بازیافت پذیری و هزینه کم مورد توجه قرار گرفته اند و کاربرد آن ها در صنایع رو به رشد است. ترکیب کامپوزیت های طبیعی با لایه های آلومینیم و ساخت چندلایه ای های فلز-الیاف طبیعی می تواند موجب بهبود خواص مکانیکی و افزایش مقاومت در برابر عامل های محیطی مانند رطوبت، گرما و نور خورشید شود.
روش ها:  چندلایه ای های فلز-الیاف بر پایه الیاف کنف و نیز کامپوزیت های دارای الیاف کنف با دو نوع رزین اپوکسی و وینیل استر با روش لایه گذاری دستی ساخته شدند. خواص خمشی کامپوزیت ها و چندلایه ای های فلز-الیاف تهیه شده با آزمون خمش سه نقطه ای بررسی شد. پس از انجام آزمون های مکانیکی عکس های میکروسکوپ الکترونی پویشی برای بررسی سطح شکست تهیه شد. برای مقایسه، نمونه های مشابه با استفاده از الیاف شیشه با روش لایه گذاری دستی نیز ساخته و بررسی شدند.
یافته ها: نتایج آزمون ها نشان داد، استفاده از لایه های آلومینیم در کنار کامپوزیت های دارای الیاف کنف موجب افزایش مدول خمشی و استحکام نهایی نمونه ها می شود. نمونه های ساخته شده با رزین وینیل استر به دلیل برقراری اتصال مناسب با الیاف کنف و نیز نفوذ به فضای خالی داخل الیاف، خواص خمشی بهتری نسبت به کامپوزیت های با ماتریس اپوکسی داشتند. افزون بر این، عکس های میکروسکوپی الکترونی پویشی نشان داد، به دلیل وجود ناصافی سطح و شکل ویژه الیاف کنف، چسبندگی بهتری میان الیاف کنف با رزین وینیل استر و اپوکسی در مقایسه با الیاف شیشه ایجاد شده است.

کلیدواژه ها:

چندلایه‌ای‌‌های فلز-الیاف ، الیاف کنف ، آلومینیم ، دوستدار محیط زیست ، کامپوزیت الیاف طبیعی