در این تحقیق، خصوصیات كامپوزیت‌های زمینه پلیمری مقاوم شده با الیاف كنف به همراه الیاف شیشه و پلی‌استر، مورد بررسی قرار گرفت. فاز تقویت‌كننده به دو صورت پارچه هیبریدی و همچنین لایه‌ای تك‌جهته درون زمینه پلیمری قرار داده شد و در نهایت برای بررسی خصوصیات مكانیكی نمونه‌ها، آزمایش‌های كشش و خمش بر روی آن‌ها انجام گرفت.

نتایج نشان داد كه نمونه با مقاوم‌ساز الیافی كنف-شیشه كه به صورت لایه‌ای تك‌جهته در زمینه قرار داده شده، بهترین خصوصیات مكانیكی را از خود بروز می‌دهد. همچنین مشخص شد در شرایط یكسان، استحكام الیاف مورد استفاده نسبت به نحوه قرارگیری آنها در زمینه، نقش پررنگ‌تری در تعیین خواص مكانیكی كامپوزیت دارد.
1-1- مقدمه
تقاضای روزافزون برای بهبود عملکرد فرآورده‌ها به صورت خواسته‌های مختلف از قبیل وزن کمتر، استحکام بیشتر و هزینه‌های کمتر مطرح می‌شوند. تداوم خواسته‌ها برای بهبود ایفای نقش که ممکن است توسط معیارهای مختلف از جمله وزن کم مطرح شود، باعث شده است که مواد کنونی دیگر جوابگو نباشند. از این رو دانشمندان و صاحب نظران علم مواد همیشه در تکاپو هستند که یا خواص مواد موجود را بهبود بخشند و یا مواد جدیدتری تولید نمایند که به عنوان نمونه می‌توان به مواد مرکب اشاره کرد.
واژه كامپوزیت یا ماده مركب، بیانگر ترکیب حداقل دو ماده متفاوت در مقیاس ماکروسکوپی جهت حصول ماده‌ای جدید است. مقیاس ماکروسکوپی بدین معنی است که هر کدام از مواد تشکیل دهنده ماده مرکب را پس از ترکیب می توان با چشم غیر مسلح مشاهده نمود. با همین دیدگاه، در تحقیق حاضر در جهت ساخت سازه­ای سبك که در عین حال چقرمگی شكست و استحكام بالایی نیز داشته باشد، تلاش شده است.
با در نظر گرفتن مسایل زیست محیطی و همچنین امکان بازیافت یا بازگشت مواد به چرخه طبیعی، سعی شده است كه از مواد طبیعی و دوست دار محیط زیست در ساخت سازه­های مرکب استفاده شود. به این منظور، می‌توان از مواد و الیاف طبیعی مانند کنف، خرما و نارگیل استفاده نمود.
برای محاسبه خواص مکانیکی مواد، بهتر است با در نظر گرفتن ماده مرکبی که در آن الیاف در یک جهت ردیف شده‌اند (یعنی یک ماده مرکب یک جهتی) به عنوان مبنا، نسبت به اندازه‌گیری‌ها و آزمایش‌های خواص مكانیكی اقدام كرد. نکته اساسی در مورد یک ماده مرکب با الیاف یک جهتی این است که سخت پایی و استحکام آن در جهات مختلف متفاوت است.
برای افزایش استحکام و مقاومت نمونه، از ترکیبی شامل الیاف طبیعی كنف و انواع دیگری از الیاف متداول در ساخت کامپوزیت­های زمینه پلیمری (الیاف شیشه و الیاف پلی استر) به صورت بافته شده به عنوان فاز مقاوم­ساز استفاده گردید.
در این تحقیق، بافت هیبریدی كنف-شیشه و پارچه هیبریدی كنف-پلی استر که با استفاده از دستگاه بافندگی ابداعی محققین ساخته شده­اند، برای نخستین بار مورد استفاده قرار گرفتند که از این دیدگاه اقدامی نوآورانه به نظر می­رسد. در ابتدا، تک­رشته­های مورد استفاده به وسیله دستگاه‌های ریسندگی سنتی به صورت نخ (الیاف) ریسیده شده و از این نخ­ها در بافت پارچه هیبریدی استفاده شد. پارچه­ها به شكل بافت عمودی ساده تار و پودی بافته شده­اند كه برای این كار، الیاف كنف در چله دستگاه قرا گرفته و الیاف شیشه یا پلی استر نیز به وسیله ماكو در پود آن قرار داده شد.
بدین ترتیب، نمونه­های مورد بررسی به صورت نمونه هایی به شکل تیر با فاز تقویت کننده پارچه هیبریدی (كنف-شیشه یا كنف-پلی استر) و یا الیاف تک جهته آنها در زمینه­ای از جنس رزین اپوكسی، ساخته شد.
خصوصیات مکانیکی نمونه­های ساخته شده از قبیل مقاومت کششی و فشاری، بر اساس استاندارد ASTM مورد بررسی قرار گرفته و برای نمونه­های مختلف با هم مقایسه شده­اند.

 

پایان نامه و مقاله

 

ents" class="comments-area">
موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...