اثر ظرافت و فاصله نخ های اتصال عمودی بر استحکام خمشی کامپوزیت های سه بعدی کربن - فنولی

در این مقاله، اثر ظرافت و فاصله نخ های اتصال عمودی بر رفتار شکست کامپوزیت های سه بعدی که به روش تلقیح رزین در خلأ تولید شدند، ارزیابی شده است. بدین منظور کامپوزیت سه بعدی کربن- فنولی با نمره نخ­ های مختلف در فواصل بافت عمودی متفاوت 5.5mm تا 16.5mm تهیه شدند تا مقادیر بهینه هر یک از آنها به ­دست آید. نتایج آزمون خمش سه­ نقطه­ ای نشان داد، کامپوزیت­ های با بافت عمودی در مقایسه با کامپوزیت­ های فاقد الیاف در جهت ضخامت، %17تا 34%، استحکام خمشی کمتری دارند، در حالی که نخ در جهت ضخامت، موجب اتصال مکانیکی بین لایه­ ها شده و از گسترش پدیده لایه­ لایه­ شدن در کامپوزیت­ های دارای بافت عمودی جلوگیری می­ کند. ضعف کامپوزیت ­های دارای بافت عمودی به دلیل صدمات ناشی از وجود الیاف در جهت ضخامت است که موجب ایجاد نقاط تمرکز تنش و عدم هم­ راستایی الیاف صفحه ­ای می شود. از طرفی وجود الیاف در جهت ضخامت از لایه ­لایه­ شدن کامپوزیت جلوگیری می­ کند. درنتیجه، مقاومت لایه ­ای آن افزایش می­ یابد و  نوع شکست نیز از حالت ترد به چقرمه تغییر می ­یابد. درحالی که در کامپوزیت­ های دارای بافت عمودی با نمره نخ اتصال یکسان، با افزایش فاصله نخ در بافت عمودی، استحکام خمشی کاهش می­ یابد، در نمونه ­های 5.5 میلی­متری با افزایش نمره نخ اتصال، استحکام خمشی کامپوزیت کاهش و در نمونه 16.5 میلی­متری افزایش نشان داد. همچنین، در نمونه­ کامپوزیت­ های دارای بافت عمودی، تنش پس از شکست اصلی، نسبت به کامپوزیت­ های فاقد نخ اتصال، مقادیر بیشتری داشت.