ارزيابي ظرفيت جذب انرژي و خواص كششي مواد مركب هيبريدي تقويت‌شده با الياف طبيعي و رشته‌هاي مسي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

تكنولوژي نساجي

كارشناسي ارشد

امروزه كامپوزيت الياف طبيعي به طور گسترده به جاي الياف مصنوعي به دليل داشتن مزايايي مانند: تجزيه پذيري (زيست تخريب‌پذير)، چگالي كم، هزينه‌ي كم و خواص مكانيكي مخصوص قابل مقايسه با الياف شيشه، مورد استفاده قرار مي‌گيرند. علي‌رغم مزيت‌هاي اشاره شده، كامپوزيت‌هاي الياف طبيعي داراي معايبي هستند از جمله، طبيعت آب‌دوست، پايداري حراراتي نسبتاً ضعيف، عدم سازگاري با ماتريس‌هاي پليمري كه منجر به افت خصوصيات مكانيكي و همچنين رفتار شكست ترد نمونه‌ي نهايي و عدم باربري بعد از شكست مي‌شود. با توجه به مطالعات انجام گرفته، هدف مطالعه‌ي حاضر افزايش جذب انرژي كامپوزيت‌هاي تقويت‌يافته با الياف جوت مي‌باشد. جهت رسيدن به اين هدف، ازعمل هيبريداسيون الياف جوت با سيم‌هاي برنج كمك گرفته شد. سيم برنج علاوه بر داشتن خصوصيات مكانيكي مناسب، كرنش پلاستيك به مراتب بالاتري نسبت به فلزات ديگر دارد كه مي¬تواند در افزايش جذب انرژي كامپوزيت الياف طبيعي نقش مؤثري داشته باشد. در اين مطالعه، اثر كسر حجمي نسبي سيم برنج در كامپوزيت جوت/اپوكسي مورد مطالعه قرار گرفت. يك نمونه جوت-اپوكسي و چهار نمونه‌ي كامپوزيت هيبريد جوت-برنج با كسر حجمي¬هاي نسبي متفاوت ساخته شدند. از آزمون¬هاي كشش، ضربه‌ چارپي و آزمون‌ خمش سه نقطه¬اي، جهت ارزيابي عملكرد نمونه¬هاي كامپوزيتي استفاده شد. بعلاوه، تأثير حضور سيم برنج بر ميزان افت خصوصيات مكانيكي كامپوزيت جوت/اپوكسي در اثر آسيب¬ديدگي توسط ضربه با انرژي كم مورد مطالعه قرار گرفت. براي بررسي تحليل‌هاي آماري و صحت معناداري اثر افزودن سيم برنج و نحوه‌ي چيدمان لايه‌هاي كامپوزيتها از نرم‌افزاري تحليل آماري آنوا استفاده شد. با توجه به نتايج آزمون كشش و خمش، سفتي كششي و خمشي كامپوزيت¬ جوت/اپوكسي با افزودن سيم برنج به ساختار و همچنين افزايش كسر حجمي نسبي سيم برنج به طور معناداري افزايش مي¬يابد؛ گرچه، حضور سيم فلزي برنج دركامپوزيت جوت/اپوكسي تأثير مثبت يا منفي روي استحكام كششي نداشته است. از طرفي، حضور سيم فلزي برنج در كامپوزيت جوت/اپوكسي منجر به كاهش استحكام خمشي شده است. نتايج آزمون ضربه چارپي بيان¬گر افزايش جذب انرژي كامپوزيت جوت/اپوكسي با افزودن سيم فلزي برنج و همچنين افزايش كسر حجمي نسبي آن بود، در واقع با افزودن 1% سيم فلزي برنج، به ميزان 18/72%، با افزودن 3% سيم فلزي برنج به ميزان 94/88%، و با افزودن 5% سيم فلزي برنج به ميزان 25/%231، نسبت به نمونه‌ي جوت-اپوكسي انرژي ضربه افزايش يافته است. نتايج آزمون¬هاي كشش و خمش پس از آسيب¬ديدگي توسط ضربه با انرژي كم نشان داد كه حضور سيم فلزي برنج باعث كاهش ميزان افت خصوصيات خمشي و كششي كامپوزيت جوت/اپوكسي پس از ضربه مي¬شود.

212345

مهندسي نساجي (فناوري)

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان

حسين حسني، مهدي حجازي

محمد شيخ زاده