بررسی اثر میان لایه های الکتروریسی شده نانو کامپوزیت پلی وینیل بوتیرال بر مود اول و دوم چقرمگی شکست چندلایه های کامپوزیتی شیشه-فنولیک

چدلایه های کامپوزیتی فنولیک-شیشه از مقاومت به تورق پایینی برخوردار هستند و یکی از روش های بهبود این خاصیت، چقرمه سازی زمینه با استفاده از میان لایه های پلیمری در آن ها است. در تحقیق حاضر، از پلی وینیل بوتیرال (PVB) با فرآیند الکتروریسی نانو وب هایی با ابعاد لیف ۳۰۰ تا ۶۰۰ نانومتر تهیه شد و بصورت یک نمد در ابعاد نانو در لایه میانی یک کامپوزیت ۱۴ لایه از رزین فنولیک تقویت شده با الیاف شیشه قرار داده شد. همچنین، نانو وب هایی از همین ماده ولی تقویت شده با کربن پیرولیکتیکی (Pyc) و نانو لوله کربنی (MWCNT) چند لایه تهیه شد و آزمون های چقرمگی شکست مود اول و دوم مطابق آزمون ‎های استاندارد مربوطه انجام شد. نتایج نشان داد که استفاده از میان لایه های الکتروریسی شده PVB چقرمگی شکست در مود های اول و دوم را به ترتیب حدود % ۱۳.۶ و %۱۳.۸افزایش می دهد. همچنین ترکیب ساختار های کربنی اثر بهتری روی چقرمگی شکست نمونه ها دارد. در نمونه های ترکیبی حاوی ساختارهای کربنی، نانولوله ها تاثیر بیشتری روی چقرمگی شکست در مود اول داشتند و در حالت بهینه مقدار GI حدود % ۴۹افزایش یافت. همچنین در مود دوم کربن پیرولیتیکی ها اثر بهتری روی GII داشته و در حالت بهینه این مقدار حدود % ۳۸ افزایش یافت. مطالعات مورفولوژیکی انجام شده با میکروسکوپ SEM نشان داد که انحراف ترک، مکانیسم غالب درچقرمه شده ماتریس است که منجر به تاخیر در شروع شکست و افزایش طول ترک می شود و در نتیجه چقرمگی شکست چند لایه ها افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

Delamination ، Glass-phenolic composites ، Polyvinyl butyral ، Carbon nanotube ، Pyrolytic carbon ، تورق ، کامپوزیت فنولیک شیشه ، پلی وینیل بوتیرال ، نانو لوله کربنی ، کربن پیرولیتیک