بررسی رفتار خستگی نانوکامپوزیتهای پلی پروپیلن تقویت شده با نانو گرافن به روش قالب گیری فشاری

رفتار خستگی نانوکامپوزیتهای پلی پروپیلن تقویت شده با نانوگرافن با استفاده از روش قالب گیری فشاری بررسی شد. هدف اصلی پژوهش ارزیابی تاثیر درصد وزنی، نانوگرافن سطح تنش و ضخامت نمونهها بر عمر خستگی نانوکامپوزیتها بود. از روش طراحی باکس-بنکن (Box-Behnken) به عنوان یک روش سطح پاسخ برای طراحی آزمایشها استفاده شد. نتایج نشان داد که استفاده از ۰۶٪ نانوگرافن و سطح تنش ۴۰ مگاپاسکال به عنوان شرایط بهینه برای بیشترین عمر خستگی نانوکامپوزیتها شناسایی شدند. همچنین افزایش درصد وزنی نانوگرافن و سطح تنش عمر خستگی نانوکامپوزیتها را به طور قابل توجهی کاهش داد. تحلیلهای رگرسیونی و آماری نشان دادند که مدل ارائه شده توانایی پیش بینی دقیق رفتار خستگی نانوکامپوزیتها را دارد. بررسیهای میکروسکوپی سطح شکست با استفاده از تصاویر FE-SEM نشان داد که نانوگرافن به ویژه در درصدهای پایین (۰۶٪) باعث بهبود مقاومت به خستگی میشود و مکانیزمهای انرژی بر مانند فیبریلاسیون و دیمپلزایی در این نمونهها مشاهده شد. نتایج این تحقیق می توانند در بهینه سازی طراحی نانو کامپوزیتهای پلی پروپیلن برای کاربردهای صنعتی با نیاز به مقاومت بالا در برابر خستگی مفید باشند.

کلیدواژه ها:

نانو کامپوزیت ها ، پلی پروپیلن ، نانو گرافن ، خستگی ، طراحی باکس-بنکن ، عمر خستگی ، روش قالب گیری فشاری ، سطح تنش ، ضخامت نمونه ، FE-SEM