ارزیابی رفتار مکانیکی کامپوزیت هیبریدی اپوکسی/الیاف شیشه-الیاف الکتروریسی شده پلی یورتان تحت بارگذاری های کششی و خمشی

در این کار پژوهشی تاثیر افزودن الیاف الکتروریسی شده پلی یورتان بر خواص مکانیکی کامپوزیت اپوکسی/ الیاف شیشه بررسی شد. بدین منظور، کامپوزیت های حاوی لایه های مختلف الیاف پلی یورتان (۰، ۱، ۲، ۳ و ۵) و ۴ لایه الیاف شیشه به صورت هیبریدی با چیدمان های متقارن ساخته شدند. سپس تحت بارگذاری های کششی و خمشی، خواص مکانیکی آن ها مورد ارزیابی قرار گرفت. تحت بارگذاری کششی، کامپوزیت بدون الیاف الکتروریسی شده دارای بیشترین استحکام کششی و مدول الاستیک بود، در حالی که افزودن یک لایه الیاف الکتروریسی شده پلی یورتان، به ترتیب باعث کاهش ۴.۵ و ۳۲.۴ درصدی این خواص نسبت به کامپوزیت بدون الیاف الکتروریسی شده شد. در مقابل، افزودن یک لایه الیاف الکتروریسی شده موجب افزایش ۸۲ درصدی انرژی جذب شده، از kJ/m۳ ۱۰۳×۴.۶۱ به ۱۰۳×۸.۳۹ شد. همچنین، بیشترین کرنش شکست، برابر با ۰.۰۵۱ mm/mm، در کامپوزیت حاوی ۵ لایه الیاف الکتروریسی شده بدست آمد که نسبت به مقدار ۰.۰۲۶ mm/mm در کامپوزیت بدون الیاف الکتروریسی شده، ۹۶.۲ درصد افزایش نشان داد. تحت بارگذاری خمشی، بیشترین استحکام خمشی در کامپوزیت حاوی ۲ لایه الیاف الکتروریسی شده، با مقدار ۲۶۲ MPa، حاصل شد که در مقایسه با مقدار ۱۵۰ MPa در کامپوزیت بدون الیاف الکتروریسی شده، ۷۴.۷ درصد افزایش داشت. همچنین، مدول خمشی با افزایش تعداد لایه های الیاف الکتروریسی شده افزایش یافت و از ۱۱.۱۸ GPa در کامپوزیت بدون الیاف الکتروریسی شده به ۱۸.۷۲ GPa در نمونه حاوی ۵ لایه رسید که بیانگر افزایش ۶۷.۳ درصدی است.

کلیدواژه ها:

الیاف الکتروریسی شده ، کامپوزیت هیبریدی ، پلی یورتان ، خواص مکانیکی