بررسی رفتار خمشی کامپوزیت های مشبک تقویت شده با نانو لوله های کربنی چند جداره

سازه های مشبک کامپوزیتی با توجه به دارابودن ساختار منحصر به فردی که به صورت یک ساختار شبکه­ای متشکل از ریب­ها است، دارای خواصی نظیر نسبت استحکام به وزن بالا، نسبت سفتی به وزن بالا، قابلیت جذب انرژی بسیار بالا و همچنین مقاومت به خوردگی مناسب هستند. در این مقاله، تاثیر افزودن نانولوله های کربنی چندجداره در درصدهای وزنی مختلف (0، 1/0، 25/0 و 4/0) بر رفتار خمشی کامپوزیت های مشبک زمینه پلیمری به صورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفت. برای ساخت نمونه های کامپوزیتی مشبک حاوی نانولوله های کربنی چندجداره از روش لایه­گذاری دستی استفاده شد که در آن پوسته از رزین اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه و ریب ها با هندسه آنیزوگرید از رزین اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن ساخته شدند. سپس بر روی این نمونه ها آزمون خمش سه ­نقطه ای صورت پذیرفت و پارامترهایی نظیر حداکثر بار خمشی، سفتی خمشی و میزان جذب انرژی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجربی نشان داد، بهترین رفتار خمشی به ازای افزودن 4/0 درصد وزنی نانولوله های کربنی حاصل می شود که در این حالت، میزان حداکثر بار خمشی، سفتی خمشی و میزان جذب انرژی صفحات مشبک کامپوزیتی به ترتیب به میزان 24، 35 و 25 درصد نسبت به نمونه مشبک فاقد نانولوله های کربنی، افزایش می یابد. همچنین نتایج مطالعات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی بهبود خواص فصل­مشترکی بین الیاف تقویت­کننده و زمینه را در ارتباط با نمونه نانوکامپوزیتی نشان دادند که نقش بسزایی را در بهبود خواص مکانیکی سازه مشبک ایفا می­کند.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت مشبک چندمقیاسی ، هندسه شش ضلعی ، نانولوله های کربنی چندجداره ، خواص خمشی