مطالعه خواص مکانیکی مواد تابعی پایه رزینی ساخته شده به روش گریز از مرکز

به عنوان یک تعریف ساده از مواد با خواص تابعی، مواد کامپوزیتی با ریز ساختار ناهمگن می باشند که از دو یا چند جز تشکیل شده اند. خواص این مواد از یک سطح به سطح دیگر تغییر می کند. روش گریز از مرکز، یکی از روش های مفید در ساخت این گونه مواد است که پارامترهای مختلف این فرآیند بر روی شیب توزیع مواد تقویت کننده موثر می باشند. در این تحقیق، از پودرهای مس، آهن، کاربید سیلیسیم و آلومینا به عنوان تقویت کننده و از رزین پلی استر، به عنوان ماده پایه استفاده شده است. برای ساخت مواد با خواص تابعی، مواد تقویت کننده با نسبت های حجمی مشخص، با رزین مخلوط شده و در قالب چرخان ریخته می شود. ذرات با توجه به نیروی گریز از مرکز درون رزین موقعیت دهی می شوند. عکسبرداری از نمونه ها توسط میکروسکوپ نوری انجام گرفته و با استفاده از پردازش تصویر، توزیع ذرات مورد بررسی قرار گرفتند. برای اندازه گیری مقاومت مکانیکی قطعات ساخته شده از آزمون خمش سه نقطه ای طبق استاندارد ASTM D790 استفاده شد. نتایج نشان می دهد که سرعت چرخش قالب یکی از پارامترهای مهم تاثیر گذار بر روی حرکت ذرات تقویت کننده می باشد. بطوریکه که افزایش سرعت چرخشی قالب از 250 دور بر دقیقه به 500 دور بر دقیقه، موجب افزایش شیب توزیع مواد تقویت کننده شده است. نتایج حاصل از آزمون خمش بر روی مواد با خواص تابعی مشاهده می شود که افزایش استحکام و حجم ذرات تقویت کننده، موجب افزایش استحکام و مدول مواد با خواص تابعی شده است.