ساخت کامپوزیت اپوکسی-الیاف خرما با هدف بهبود خواص مکانیکی

یکی از چالش‌های پیش‌رو در ساخت کامپوزیت‌های الیاف طبیعی، چسبندگی الیاف به زمینه است. از آنجاکه بهبود چسبندگی بین الیاف و ماتریس سبب تغییر خواص مکانیکی کامپوزیت‌های طبیعی می‌شود، اصلاح سطح الیاف مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش اثر چسبندگی و اصلاح سطح الیاف خرما در بهبود خواص مکانیکی اعم از کشش، خمش و ضربه مورد بررسی قرار گرفت. اصلاح سطح روی الیاف نخل خرما با استفاده از دو ماده شیمیایی سدیم‌کلریت و سدیم‌هیدروکسید انجام شد. الیاف در چهار گروه 1- سدیم‌هیدروکسید، 2- سدیم‌کلریت، 3- سدیم‌کلریت سپس سدیم‌هیدروکسید و 4- سدیم‌هیدروکسید سپس سدیم‌کلریت اصلاح سطح شدند. با ساخت نمونه‌های مختلف و انجام آزمون‌های استاندارد مکانیکی (کشش، خمش و ضربه) و آزمون‌های میکروسکوپ الکترونیکی (sem)، آنالیز حرارتی (tga)، کشش لیف، بیرون‌کشیدگی لیف از ماتریس (pull out) اثرات گروه‌های مختلف بر بهبود چسبندگی و خواص مکانیکی کامپوزیت‌ها مورد بررسی و راستی‌آزمایی قرار گرفت. نتایج نشان داد لیف اصلاح سطح شده با سدیم‌کلریت در برابر کشش، بیرون کشیدگی لیف از ماتریس و تخریب ناشی از افزایش دما در مقایسه با سایر الیاف مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهد. همچنین، نتایج آزمون‌های مکانیکی حکایت از افزایش و بهبود استحکام کششی نمونه‌های تقویت شده با الیاف اصلاح سطح شده با سدیم‌هیدروکسید و بیشترین استحکام خمشی با الیاف اصلاح سطح شده با سدیم‌کلریت و کاهش استحکام ضربه با الیاف اصلاح سطح شده در هر چهار گروه داشته است.

fabrication of epoxy-date fiber composite with the aim of improving mechanical properties

one of the leading challenges in the fabrication of natural fiber composites is the adhesion of the fibers to the matrix. since improving the adhesion between the fibers and the matrix changes the mechanical properties of natural composites, fiber surface modification has been considered. in this study, the effect of adhesion and surface treatment of date fibers on improving mechanical properties (tension, bending, impact) was investigated. surface treatment was performed on date palm fibers using two chemicals, sodium chloride, and sodium hydroxide. these fibers were modified in four groups with sodium hydroxide, sodium chloride, sodium chloride, then sodium hydroxide, and finally sodium hydroxide, then sodium chloride. by making different samples and performing standard mechanical tests (tensile, impact bending) and electron microscope (sem) tests, thermal analysis (tga), fiber tension, fiber extrusion from the matrix (pull out) the effects of different groups on improving the adhesion and mechanical properties of composites was examined and verified. the results showed that the surface treatment fiber with sodium chloride showed more resistance against stretching, extrusion of the fiber from the matrix, and degradation due to temperature increase compared to the fiber without surface treatment and with surface treatment. also, mechanical tests on composites showed an increase and improvement in tensile strength of samples reinforced with sodium hydroxidemodified fibers, and the highest flexural strength with sodiumchloridemodified fibers and a decrease in impact strength with surface treatment fibers in all four groups. ‌‌