اثر ظرافت و فاصله نخ های اتصال عمودی بر استحکام خمشی کامپوزیت های سه بعدی کربن - فنولی

در این پژوهش، اثر ظرافت و فاصله نخ های اتصال عمودی بر رفتار شکست کامپوزیت های سه بعدی که به روش خیساندن رزین در خلا تولید شدند، ارزیابی شده است. بدین منظور، کامپوزیت های سه بعدی کربن - فنولی با نمره نخ های مختلف در فواصل بافت عمودی متفاوت 5/5 mm تا 16/5 mmتهیه شدند تا مقادیر بهینه هر یک از آنها به دست آید. نتایج آزمون خمش سه نقط های نشان داد،کامپوزیت های دارای بافت عمودی در مقایسه با کامپوزیت های فاقد الیاف در جهت ضخامت، % 17 تا34% استحکام خمشی کمتری دارند. در حالی که نخ در جهت ضخامت، موجب اتصال مکانیکی بین لایه ها شده و از گسترش پدیده لایه لایه شدن در کامپوزیت های دارای بافت عمودی جلوگیریمی کند. ضعف کامپوزیت های دارای بافت عمودی به دلیل صدمه های ناشی از وجود الیاف درجهت ضخامت است که موجب ایجاد نقاط تمرکز تنش و عدم هم راستایی الیاف صفحه ای می شود.از طرفی، وجود الیاف در جهت ضخامت از لایه لایه شدن کامپوزیت جلوگیری می کند. درنتیجه،مقاومت لایه ای آن افزایش یافته و سازوکار شکست نیز از حالت ترد به چقرمه تغییر می یابد. درحالی که در کامپوزیت های دارای بافت عمودی با نمره نخ اتصال یکسان، با افزایش فاصله نخ دربافت عمودی، استحکام خمشی کاهش می یابد، در نمونه های 5/5 mm با ازدیاد نمره نخ اتصال،استحکام خمشی کامپوزیت کاهش و در نمونه 16/5 mm افزایش نشان داد. همچنین، در نمونه کامپوزیت های دارای بافت عمودی، تنش پس از شکست اصلی، نسبت به کامپوزیت های فاقد نخاتصال، مقادیر بیشتری داشت.

Keywords:

کامپوزیت سه بعدی , بافت عمودی , استحکام خمشی , سازوکار شکست , لایه لایه شدن