بررسی تجربی رفتار خمشی کامپوزیت های لایه ای آلومینیوم- اپوکسی/ الیاف بازالت حاوی نانوذرات رس

در تحقیق حاضر تاثیر افزودن نانوذرات رس اصلاح شده/اصلاح نشده، با درصدهای وزنی مختلف بر رفتار خمشی کامپوزیت های لایه ای آلومینیوم ۲۰۲۴- T۳-رزین اپوکسی/الیاف بازالت بررسی شد. ابتدا به منظور ایجاد برهمکنش مناسب بین نانوذرات رس و زمینه اپوکسی، عملیات اصلاح سطحی با عامل کوپلینگ سیلان بر روی نانوذرات رس انجام شد که در ادامه، ایجاد گروه های عاملی بر روی سطح نانوذرات رس توسط آزمون طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) ثابت شد. نانوذرات رس اصلاح شده با درصدهای وزنی ۰، ۱، ۳ و ۵ به اپوکسی افزوده شد و سپس جهت پخش و توزیع مطلوب تر آن در زمینه از دستگاه همزن مکانیکی و آلتراسونیک استفاده شد. همچنین به منظور برهمکنش و چسبندگی بهتر بین زمینه و ورق آلومینیومی، عملیات مکانیکی و شیمیایی بر روی آلومینیوم انجام شد. در ادامه مخلوط های حاصل همراه با الیاف بازالت بافته شده و لایه های آلومینیوم در ساخت کامپوزیت لایه ای مورد استفاده قرار گرفت. نمونه های ساخته شده جهت بررسی تاثیر افزودن نانوذرات رس تحت آزمون خمش سه نقطه ای قرار گرفتند که حداکثر تاثیر نانوذرات اصلاح شده بر افزایش استحکام خمشی و انرژی شکست در ۳ درصد وزنی آن اتفاق افتاد. این خواص در مورد نمونه حاوی ۳ درصد وزنی نانوذرات رس اصلاح نشده نسبت به نمونه مشابه اصلاح شده تضعیف شد. علاوه بر این مدول خمشی با افزایش نانوذرات رس به صورت پیوسته افزایش یافت. همچنین به منظور بررسی مکانیزم شکست بخش پلیمری از میکروسکوپ روبشی الکترونی گسیل میدانی (FESEM) استفاده شد. تصاویر میکروسکوپی بیانگر این بودند که افزودن نانوذرات رس باعث بهبود برهمکنش بین زمینه و الیاف بازالت شده و منجر به بهبود خواص خمشی می شود.

Keywords:

چند لایه های الیاف- فلز , نانوذرات رس , الیاف بازالت , اصلاح سطحی , آزمون خمش