تحلیل اثرات سوراخ دایره ای و سیکل حرارتی روی خواص مکانیکی در چندلایه های کامپوزیتی پایه پلیمری تقویت شده با ذرات نانو

در این تحقیق، تحلیل اثرات سوراخ دایره ای و سیکل حرارتی روی خواص مکانیکی در چندلایه های کامپوزیتی پایه پلیمری تقویت شده با ذرات نانو مطالعه شده است. ابتدا نانولوله های کربنی چندجداره با درصد وزنی نانوذرات برابر با 0/1% وزنی نانوکامپوزیت به رزین اپوکسی ML506، اضافه می شود. برای همگن سازی نانوذرات در رزین اپوکسی، ابتدا به مدت 30دقیقه از همزن مغناطیسی استفاده می شود تا به صورت نسبی ذرات در رزین همگن شود. سپس محلول به دست آمده به مدت 40دقیقه در دستگاه آلتراسونیک قرار داده می شود تا محلول رزین و نانوذرات کاملا همگن شود. رزین حاصل با الیاف شیشه و چیدمان متقارن و متعامد ]s902/02[، تقویت شده و نمونه های نانوکامپوزیتی به روش چیدمان دستی ساخته می شوند. در این پژوهش، نمونه های سوراخ دار به قطر های2 و 4میلی متر مطالعه و تحلیل شده است. برای مطالعه سیکل حرارتی روی نمونه های نانوکامپوزیتی سه سطح تعداد چرخه حرارتی شامل صفر، 180 و 360 سیکل چرخه حرارتی مورد بررسی قرار گرفته اند. نمونه ها در محدوده دمایی صفر تا 100درجه سانتی گراد تحت تاثیر بار حرارتی نوسانی قرار گرفته و پس از پایان سیکل حرارتی، نمونه ها تحت آزمون کشش قرار گرفته اند. با استفاده از آزمون کشش مدول الاستیک و استحکام شکست برای سیکل های حرارتی متفاوت و قطر سوراخ های مختلف مورد مقایسه قرار گرفته اند. استحکام شکست نمونه های نانوکامپوزیتی با افزایش تعداد چرخه سیکل حرارتی تغییر قابل توجهی نداشته است اما افزایش قطر سوراخ، استحکام شکست را کاهش داده است. مدول الاستیک نیز برای تمام نمونه ها با افزایش سیکل حرارتی دارای تغییرات اندک بوده است. همچنین یک مدل رگرسیون با استفاده از نرم افزار MINITAB برای استحکام و مدول الاستیک بر حسب تعداد سیکل و نسبت قطر به پهنا به دست آمده است.