بررسی اثر تقویتی استفاده از نانوذرات در بارگذاری شبه استاتیک کامپوزیت‌های شیشه-اپوکسی

کاربرد کامپوزیت‌ها به واسطه خواصی چون نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت بالا نسبت به خوردگی و پوسیدگی و همچنین امکان ساخت اشکال پیچیده در صنایع مختلف با رشد چشمگیری مواجه شده، اما به دلیل آسیب‌پذیری این مواد در برابر بارهای ضربه‌ای ناخواسته، کاربرد آن‌ها با محدودیت‌هایی مواجه شده است. هزینه‌های نسبتاً بالای انجام آزمون ضربه سرعت پایین (lvi) و محدودیت داده‌برداری به دلیل مدت‌زمان کوتاه انجام آن از یک طرف و تطبیق نتایج آزمون نفوذ شبه استاتیک (qsi) با آزمون lvi از طرف دیگر، پژوهشگران را برای استفاده از آزمون qsi به‌جای آزمون lvi متقاعد کرده است. این پژوهش، تاثیر استفاده از درصدهای مختلف نانورس (1، 3، 5 و 7 درصد) بر خواص ضربه‌ای کامپوزیت شیشهاپوکسی را مورد بررسی قرار داده و برای این منظور از آزمون qsi برای پیش‌بینی رفتار این نانوکامپوزیت بهره برده است. برای توزیع همگن نانورس در بستر رزین از همزن مکانیک و آلتراسونیک استفاده شده که طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (edx) انجام شده از مقطع نانورزین، موفق بودن این فرایند را تایید کرده است. نتایج آزمون qsi نشان داد که اضافه کردن 3 درصد نانورس به کامپوزیت شیشهاپوکسی، انرژی جذب‌شده را تا 16 درصد و سفتی را تا 12 درصد بهبود می‌دهد. همچنین با بررسی عکس‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) از مقاطع نانورزین‌ها مشخص شد که نمونه‌های حاوی 7 درصد نانورس به دلیل به هم چسبیدن نانوذرات با افت خواص مکانیکی روبرو شدند.

Investigation on the reinforcing effects of using nanoparticle on quasi-static loading of the glass-epoxy composites

Composites usage according to their properties such as high strength to weight ratio, high resistance to corrosion and their ability to build complex shapes in different industries are increased, but due to their Vulnerability against unwanted impact loads, their usage has been limited. Relatively higher costs of carrying out low velocity impact (LVI) test and data sampling limit due to short experiment time in one side and adaptation of quasistatic impact (QSI) test results with LVI on the other, convinced researchers to use QSI instead of LVI. This research investigated the effect of different percentage of nanoclay (1%, 3%, 5% and 7%) on impact properties of glassepoxy composite. For this purpose, QSI test was used to forecast this nanocomposite rsquo;s behavior. To disperse and distribute nanoclay homogeneously inside the resin, mechanical and ultrasonic mixers have been used; EDAX photograph token from nanoresin section confirmed the success of this process. QSI test results showed that adding 3% nanoclay to glassepoxy composite, increases absorbed energy up to 16% and stiffness up to 12%. It was also determined by perusing SEM photographs that specimens containing 7% nanoclay had a decreased in mechanical properties due to adhesion of nanoparticles.