بررسی رفتار مکانیکی- ترمیمی کامپوزیت های خودترمیم شونده اپوکسی/الیاف شیشه حاوی میکروکپسول و نانوذرات سیلیکا تحت بارگذاری برشی

در این کار پژوهشی، تاثیر هم زمان نانوذرات سیلیکا و میکروکپسول های حاوی عامل ترمیم بر رفتار ترمیمی- مکانیکی کامپوزیت های خودترمیم شونده اپوکسی/ الیاف شیشه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور نانوذرات سیلیکا با درصدهای مختلف (1، 3 و 5 درصد وزنی)، در کامپوزیت هوشمند حاوی 14 درصد وزنی حاوی عامل ترمیم کپسوله شده توزیع شدند. به منظور تخریب کامپوزیت های هوشمند، از آزمون نفوذ شبه استاتیک با نیروی تخریب 3300 نیوتون استفاده شد. همچنین به منظور ارزیابی عملکرد ترمیمی- مکانیکی، از آزمون استحکام برشی بین لایه ای استفاده شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) برای شناسایی مکانیزم ها، عملکرد ترمیم و اندرکنش نانوذرات استفاده شد. نتایج بدست آمده از آزمون نفوذ شبه استاتیک نشان داد که افزودن نانوذرات سیلیکا باعث کاهش سطح آسیب های ایجاد شده در کامپوزیت تحت نیروی اعمالی شد که در نهایت منجر به بهبود عملکرد ترمیم شد. کمترین میزان آسیب ایجاد شده در نمونه حاوی 1 درصد وزنی نانوذرات سیلیکا مشاهده شد. براساس نتایج بدست آمده کامپوزیت حاوی 5 درصد وزنی نانوذرات سیلیکا با بازده ترمیم 118.2 درصد، بیش ترین بازده ترمیم در مقایسه با دیگر کامپوزیت ها داشت. ایجاد خطوط V شکل و آگلومره شدن نانوذرات سیلیکا به عنوان مکانیزم های تاثیرگذار در استحکام برشی کامپوزیت های خودترمیم شونده توسط FESEM شناسایی شدند.