بررسی تجربی استحکام کششی کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف خردشده فیبرکربن، نانوذرات فوم سیلیکا و کاتن فلاکس

در این پژوهش، یک مطالعه ی تجربی در زمینه ی بررسی استحکام کششی کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف خردشده فیبرکربن، نانوذرات فوم سیلیکا و کاتن فلاکس انجام شده است. هدف اصلی، ارزیابی تاثیر نسبت های مختلف از این سه ماده تقویتی بر خواص مکانیکی کامپوزیت پایه پلیمری است. در این آزمایش، بر اساس طراحی آزمایش (Design of Experiment)، چهارده ترکیب متفاوت ساخته شد تا اثرات درصدهای مختلف از فیبرکربن (۰ تا ۶ درصد)، فوم سیلیکا (۰ تا ۵ درصد) و کاتن فلاکس (۰ تا ۱۱ درصد) بر استحکام کششی مورد مطالعه قرار گیرد. آزمون کشش مطابق با استاندارد ASTM D۳۰۳۹ انجام شده است. نوآوری صورت گرفته در این پژوهش با توجه به ترکیب سه فاز متفاوت تقویت کننده و بهره گیری همزمان از مواد آلی و معدنی نشان دهنده سطح بالای کیفی تحقیقات صورت گرفته می باشد. با توجه به نتایج تست های صورت گرفته، نتایج به دست آمده از آزمایشات صورت گرفته نشان داد که افزایش میزان درصد وزنی الیاف خردشده فیبرکربن در ترکیب نمونه ها باعث افزایش میزان استحکام کششی آن می شود که با توجه به نتایج پژوهش های قبلی و پیش بینی بروز خواص مکانیکی مطلوب آن، قابل انتظار بوده است. اما مسئله دیگر حضور نانوذرات فوم سیلیکا و کاتن فلاکس می باشد که یافته ها بیانگر مطلوب بودن استفاده متعادل و محدود از این مواد را نشان می دهد. عدم استفاده یا استفاده با درصد وزنی بالا به دلایل مختلفی همچون کاهش چسبندگی بین فیبر و رزین پایه یا بروز چالش های تجمع نانوذرات، نامطلوب ارزیابی شده است.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت پلیمری ، استحکام کششی ، الیاف خردشده فیبرکربن ، فوم سیلیکا ، کاتن فلاکس