ساخت و بررسی خواص مکانیکی سازه های مشبک کامپوزیتی حاوی نانوالیاف

سازه های مشبک کامپوزیتی با توجه به داشتن ساختار منحصر به فرد، دارای خواصی نظیر نسبت استحکام به وزن بالا، نسبت سفتی به وزن بالا، قابلیت جذب انرژی بالا و مقاومت به خوردگی مناسب هستند. در این تحقیق به صورت تجربی به بررسی اثر افزودن نانولوله کربنی در درصدهای وزنی مختلف (0، 0/1 و 0/4 درصد وزنی) بر خواص خمشی و ضربه سرعت بالای سازه های مشبک کامپوزیتی تقویت شده با الیاف کربن خردشده و پیوسته پرداخته می شود. پنل های مشبک کامپوزیتی زمینه پلیمری با هندسه انیزوگرید تقویت شده با الیاف کربن خردشده و الیاف کربن پیوسته به روش لایه گذاری دستی ساخته شدند. نانولوله کربنی با استفاده از همزن مکانیکی و اعمال امواج اولتراسونیک درون زمینه اپوکسی توزیع گردید. سپس بر روی این سازه ها آزمون خمش سه نقطه ای و ضربه سرعت بالا به وسیله پرتابه استوانه ای با دماغه مخروطی صورت پذیرفت. در مرحله بعد، پارامترهایی نظیر حداکثر بار خمشی، سفتی خمشی و میزان جذب انرژی مربوط به خواص خمشی و سرعت حد بالستیک و مقدار جذب انرژی مربوط به خواص ضربه سرعت بالا، مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجربی نشان می دهند که به ازای افزودن 0/4 درصد وزنی نانولوله کربنی برای نمونه های تقویت شده با الیاف کربن خرد شده میزان حداکثر بار خمشی و میزان جذب انرژی به ترتیب به میزان 15درصد و 14/5درصد و برای نمونه های تقویت شده با الیاف کربن پیوسته حداکثر بار خمشی و میزان جذب انرژی به ترتیب به میزان 24 درصد و 25 درصد نسبت به نمونه مشبک فاقد نانوله کربنی، افزایش می یابد. همچنین میزان حد بالستیک و انرژی جذب شده طی فرآیند ضربه برای نمونه های مشبک تقویت شده با الیاف کربن خردشده به ترتیب به میزان 8 درصد و 15 درصد و برای نمونه های مشبک تقویت شده با الیاف کربن پیوسته به ترتیب به میزان 7/5 درصد و 15/5 درصد افزایش می یابد