مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - تأثير نانوتيوب كربن و گرافن بر خواص كششي، كمانشي و ارتعاشي مواد مركب زمينه اپوكسي تقويت‌شده با الياف كربن

چكيده فارسي :

در اين تحقيق اثرات اضافه نمودن نانوتيوب كربن و گرافن بر خواص ارتعاشي و مكانيكي مواد مركب (مواد كامپوزيت) زمينه اپوكسي تقويت‌شده بررسي گرديده است. بدين منظور پنج نوع ماده مركب شامل ماده مركب كلاسيك با زمينه اپوكسي و تقويت‌شده با الياف كربن و مواد مركب چند مقياسه شامل الياف كربن با زمينه اپوكسي حاوي 0.1% نانوتيوب كربن و 0.5% گرافن با استفاده از روش وكيوم بگينگ ساخته شد. آناليز ارتعاشي تيرهاي ماده مركب در مد يك انجام گرديده و مقادير فركانس طبيعي براي نمونه‌هاي مختلف استخراج شد. فركانس‌هاي طبيعي بدست‌آمده جهت محاسبه مدول الاستيسيته نمونه‌ها استفاده گرديده و مقادير بدست‌آمده با نتايج تست كشش مقايسه شد. نتايج نشان داده‌اند كه افزايش نانو ذرات نانوتيوب كربن و گرافن با افزايش مقاومت مكانيكي زمينه و افزايش ميزان چسبندگي زمينه و الياف، با ايجاد نانو ساختارها در ناحيه فصل مشترك باعث بهبود خواص مكانيكي مواد مركب پليمري تقويت‌شده با الياف كربن گرديده است. در حالت كلي نانوذرات گرافن با توجه به ساختار صفحه‌اي و مساحت تماس بالا نسبت به نانوتيوب‌هاي كربني و افزايش احتمال انباشتگي و ايجاد تمركز تنش در ساختار زمينه ماده مركب، تأثير كمتري در بهبود مشخصات مكانيكي و ارتعاشي مواد مركب داشته‌اند.