خواص مکانیکی کامپوزیت های نانو ساختار تابعی (FGM)فوم پلی یورتان / زیولیت طبیعی

امروزه توسعه ی کامپوزیت ها ی پلیمری با خواص مهندسی شده به طور گسترده مورد توجه محققان قرار گرفته است. استفاده از فوم پلی یورتان به علت دارا بودن ساختار اسفنجی و وزن سبک افزایش یافته است, اما معمولا خواص مکانیکی آن پایین می باشد. بنابرین تحقیقاتی انجام گرفته تا با اضافه کردن ذرات تقویت کننده به پلی یورتان خواص مکانیکی آن را افزایش دهند. از طرفی اضافه کردن درصد های وزنی بالا از ذرات به پلیمر ممکن است باعث کاهش خواص مکانیکی حتی نسبت به پلیمر خالص شود. همچنین در کامپوزیت های عادی خواص در طول کامپوزیت یکسان است در صورتی که ممکن است کاربرد مورد استفاده تنها در ناحیه ای از پلیمر نیاز به خواص کامپوزیت باشد. کامپوزیت های تابعی (Functionally Graded Materials) دسته ای از مواد پیشرفته اند که در آنها خواص در طول ماده تغییر می کند. هدف تعریف یک الگو از کامپوزیت های تابعی (FGM) و ارایه یک روش فرآوری بوده تا بتوان خواص را به طور مهندسی شده ایجاد کرد و با کاهش مصرف نانو مواد به خواص مکانیکی بهتر نسبت به درصد وزنی مشابه دست یافت. در این پژوهش ابتدا با افزودن درصد های وزنی مختلف از زیولیت طبیعی به پلی یورتان چگونگی تغییر خواص مکانیکی آن مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه با ساخت نمونه FGM خواص مکانیکی آن با کامپوزیت های عادی مورد بحث قرار می گیرد. برای بهتر شدن خواص نمونه از روش التراسونیک و اصلاح سطح نیز استفاده شد. در انتها تست کشش نمونه ها برای تعیین خواص مکانیکی آن انجام شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد با افزایش زیولیت تا درصد وزنی %25 خواص مکانیکی پلی یورتان از جمله مدول یانگ, استحکام تسلیم و چقرمگی بهبود می یابد. همچنین کامپوزیت تابعی پیشنهاد شده به دلیل روش ساخت مخصوص بهترین خواص مکانیکی را نسبت به سایر نمونه ها از خود نشان می دهد.