مطالعه خواص مکانیکی و گرمایی کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با نانولوله کربنی چنددیواره برای کاهش تنش های پسماند

Authors

احمدرضا قاسمی

محمد مهدی محمدی

مهدی مرادی

abstract

در این پژوهش از مدل های میکرومکانیک برای تعیین خواص مکانیکی- گرمایی نانوکامپوزیت حاوی نانولوله کربنی چنددیواره (mwcnt) و مطالعه اثر نانولوله ­ها بر کاهش تنش­ های پسماند در چندلایه ای های کامپوزیتی پایه پلیمری با چیدمان متفاوت استفاده شده است. ابتدا نانولوله ­ها با درصدهای مختلف وزنی و حجمی در رزین اپوکسی ml-506 پراکنده شدند. سپس، با استفاده از مدل های میکرومکانیک، اثر افزودن نانولوله ­ها بر دو پارامتر مهم مدول کشسانی و ضریب انبساط گرمایی در نانوکامپوزیت دوفازی نانولوله کربنی- اپوکسی مطالعه شد. با مقایسه نتایج تجربی موجود و نتایج تحلیلی، مدل halpin-tsai  اصلاح شده و مدل  schapery اصلاح شده برای محاسبه خواص این نانوکامپوزیت انتخاب شدند. سپس، با استفاده از ماتریس تقویت شده با mwcnt و مدل­ های میکرومکانیک، مدول و ضریب انبساط گرمایی برای نانوکامپوزیت تک لایه معین شد. نتایج نشان داد، قانون اختلاط و مدلhashin-rosen برای مدول کشسانی طولی و عرضی و مدل van fo fy برای ضریب انبساط گرمایی نانوکامپوزیت تک ­لایه مطابقت مناسبی با نتایج تجربی دارد. در پایان با استفاده از نظریه کلاسیک لایه­ ای، تنش­ های پسماند برای نانوکامپوزیت سه فازی نانولوله کربنی- الیاف کربن - اپوکسی با درصدهای مختلف وزنی و حجمی mwcnt در چیدمان ­های چندلایه متعامد، متقاطع و شبه ­همسانگرد محاسبه و ارزیابی شد. نتایج نشان داد، استفاده از mwcnt برای تقویت ماتریس کامپوزیت پلیمری حداکثر تا مقدار ٪1 وزنی یا  0.675 درصد حجمی سبب کاهش تنش ­های پسماند می شود که بیشترین کاهش در چیدمان متعامد نامتقارن [902/02] است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مطالعه خواص مکانیکی و گرمایی کامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با نانولوله کربنی چنددیواره برای کاهش تنش‌های پسماند

در این پژوهش از مدل های میکرومکانیک برای تعیین خواص مکانیکی- گرمایی نانوکامپوزیت حاوی نانولوله کربنی چنددیواره (MWCNT) و مطالعه اثر نانولوله‌­ها بر کاهش تنش­‌های پسماند در چندلایه‌ای‌های‌ کامپوزیتی پایه پلیمری با چیدمان متفاوت استفاده شده است. ابتدا نانولوله‌­ها با درصدهای مختلف وزنی و حجمی در رزین اپوکسی ML-506 پراکنده شدند. سپس، با استفاده از مدل های میکرومکانیک، اثر افزودن نانولوله‌­ها بر دو...

full text

خواص مکانیکی الیاف کامپوزیتی پلی‌پروپیلن و نانولوله کربنی چنددیواره

در این پژوهش، رفتار مکانیکی الیاف کامپوزیتی پلی‌پروپیلن و نانولوله کربنی چند‌دیواره مطالعه شده است. پلی‌پروپیلن و نانولوله‌های کربنی چند‌دیواره به وسیله اکسترودر دوپیچی به حالت مذاب مخلوط شدند، سپس الیاف با دستگاه مذاب‌ریسی تولید شده و با نسبت‌‌های مختلف کشش کشیده شدند. تصاویر میکروسکوپی نوری از سطح مقطع الیاف تجمع نانولوله‌ها را در بخش‌‌های از زمینه نشان داد. نتایج به‌ دست آمده از آزمون‌ های م...

full text

تحلیل سه بعدی تنش های پسماند در نانوکامپوزیت های پایه پلیمری با الیاف تقویت شده توسط نانولوله های کربنی

در این تحقیق به مطالعه توزیع تنش های پسماند در سلول واحد سه فازی شامل سه فاز رشته کربنی، نانولوله کربنی و ماتریس به شکل سه بعدی و با توسعه مدل دیسک دایره ای پرداخته شده است. توزیع تنش های پسماند سلول واحد در هر یک از فازها، با استفاده از دو روش المان محدود و حل تحلیلی، انجام شده است. ضریب انبساط حرارتی هر یک از دو فاز رشته کربنی و نانولوله کربنی، در راستاهای عرضی و طولی، به صورت متفاوت در نظر گ...

full text

تحلیل الکترومگنتوترمومکانیک دیسک دوار پلیمری هوشمند تقویت شده با نانولوله های کربنی چندجداره با رفتار غیرخطی

در این تحقیق تحلیل غیر خطی الکترومگنتوترمومکانیک دیسک دوار ساخته شده از ماده پیزوالکتریک پلیمری تقویت شده با نانولوله های کربنی چندجداره مورد بررسی قرارگرفته است. مدول الاستیسیته این ماده وابسته به دما و تنش جاری می باشد زیرا این ماده رفتار ویسکوالاستیک داشته و مدول الاستیسیته آن از مدول الاستیسیته ماکسول در رابطه ویسکوالاستیک برگر محاسبه می شود. دیسک تحت میدان دما و میدان مغناطیسی یکنواخت با ت...

full text

خواص مکانیکی الیاف کامپوزیتی پلی پروپیلن و نانولوله کربنی چنددیواره

در این پژوهش، رفتار مکانیکی الیاف کامپوزیتی پلی­پروپیلن و نانولوله کربنی چند­دیواره مطالعه شده است. پلی پروپیلن و نانولوله­های کربنی چند­دیواره به وسیله اکسترودر دوپیچی به حالت مذاب مخلوط شدند، سپس الیاف با دستگاه مذاب ریسی تولید شده و با نسبت­ های مختلف کشش کشیده شدند. تصاویر میکروسکوپی نوری از سطح مقطع الیاف تجمع نانولوله ها را در بخش­ های از زمینه نشان داد. نتایج به­ دست آمده از آزمون­ های م...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر

Publisher: پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران

ISSN 1016-3255

volume 27

issue 3 2014

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023