بررسی تجربی مقاومت به ضربه صفحات ساندویچی تقویت شده با ذرات نانو سیلیکا و نانو رس

یکی از روش‌های تقویت استحکام کامپوزیت‌ها به عنوان جایگزینی سبک و بهینه برای مواد متداول نظیر فلزات، استفاده از تقویت کننده‌های نانویی می‌باشد. افزودن نانوذرات می‌تواند با هدف تقویت مقاومت و استحکام در بارگذاری‌های مختلف انجام گیرد. این مطالعه به منظور بررسی اثر افزودن نانو ذرات سیلیکا و رس در میزان تغییرات مقاومت به ضربه صفحات ساندویچی در آزمون ضربه سرعت پایین می‌باشد. رویه‌ها از الیاف شیشه و رزین اپوکسی همراه با ذرات سیلیکا و رس ساخته شده است. فرآیند ساخت به صورت لایه گذاری دستی می‌باشد. به منظور توزیع بهتر نانو ذرات در ماتریس رویه صفحات ساندویچی از دستگاه اولتراسونیک استفاده شده است. آزمون‌های ضربه سرعت پایین توسط دستگاه وزنه افتان انجام شده است. آزمون ضربه سرعت پایین در 2 سطح انرژی 15 و 30 ژول انجام شد. مناطق آسیب دیده صفحات توسط sem مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی نشان داده‌اند که میزان مقاومت به ضربه صفحات ساندویچی بعد از استفاده از نانو ذرات، تغییر کرده و بهبود یافته‌اند. بطوریکه میزان مقاومت به ضربه صفحه ساندویچی در حالت دارای 3% نانو سیلیکا و 1% نانو رس 13.65% بالاتر از حالت بدون نانو و حالت 1% نانو سیلیکا و 3% نانو رس 6.6% بیشتر از حالت بدون نانو می‌باشد.

An experimental investigation of impact resistance of sandwich panels reinforced by nanosilica and nanoclay

Nanoreinforcers are identified as one of the ways of strengthening composites as an optimal and light alternative for common materials like metals. Adding nanoparticles is done in different loadings so as to strengthen the resistance and stability. The aim of the present study was to scrutinize the simultaneous effect of nano particles of silica and clay in the amount of resistance changes onto the impacts of sandwich panels in the low velocity impact test. The face sheets of the panels were made by glass fibers and resin epoxy with nanoparticles of silica and clay. The type of making process was manual layering. The ultrasonic device was applied to perfectly distribute nanoparticles through the face sheet matrix of the sandwich panels. The low velocity impact tests were done by the drop weight equipment. The low velocity impact test was done in two levels of energy including 15J and 30J. The damaged parts of the panels were inspected by SEM. The experimental results indicated that the amount of resistance to the impact of sandwich panels were changed and improved after using nanoparticles. Thus, the amount of resistance to the impact holding cases of 3% of nanosilica and 1% of nano clay was 13.65% higher than the case without nano and the case of 1% of nano silica and 3% of nano clay was actually 6.6% more than the case without nano.