بررسی تجربی رفتار مکانیکی کامپوزیت پلیمری خودترمیم شونده تحت اثر سیکل های گرمایشی

تشکیل میکروترک ها در کامپوزیت ها یکی از رایج ترین دلایل واماندگی آن ها می باشد. مهندسان از خودترمیمی که در سیستم های بیولوژیکی انجام می شود، الهام گرفته اند و از این موضوع برای ترمیم مواد مختلف از جمله کامپوزیت ها استفاده کرده اند. در این پژوهش با بهره گیری از روش های خودترمیمی، به ترمیم میکروترک ها و آسیب های ایجاد شده در یک کامپوزیت اپوکسی- الیاف شیشه پرداخته شده است. بدین منظور از یک سری میکرولوله های توخالی شیشه ای برای ایجاد مکانیزم ترمیم شوندگی استفاده شد. این میکرولوله ها با نوعی ماده ترمیمی که یک رزین دوجزئی می باشد، پر شدند. با ایجاد میکروترک ها یا خرابی های غیرقابل رویت و برخورد آن ها با دیواره میکرولوله ها، این لوله ها پاره شده و ماده ترمیمی درون آن ها در محل آسیب جریان پیدا می کند که با گذشت زمان باعث رفع آسیب می شود. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر سیکل های گرمایشی بر زمان ترمیم در این کامپوزیت هاست. بدین منظور سیکل های حرارتی متوالی (1، 3 و 5 سیکل) در محدوده دمایی 70-25 درجه سانتی گراد پس از ایجاد آسیب در نمونه، اعمال شدند. نتایج آزمون خمش بیانگر آن بود که بازده ترمیم 74 درصدی که با گذشت 7 روز بدست آمده، تقریبا با اعمال 5 سیکل گرمایشی در محدوده دمایی یاد شده با گذشت تنها 1 روز حاصل می شود.

Keywords:

کامپوزیت اپوکسی- الیاف شیشه , پدیده خودترمیمی , سیکل های گرمایشی , رفتار خمشی