بررسی تغییرات خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌های هیبریدی لایه‌ای کربن-آلومینیوم تحت بار خمشی با تقلید زیستی از ساختار الیاف بامبو

نویسندگان

  • افشین زهدی کارشناسی ارشد مهندسی مواد، گرایش جوشکاری، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
  • جواد فهیم مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران
  • علی علیزاده پژوهشکده مهندسی کامپوزیت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
  • کاوه کلاه‌گر آذری پژوهشکده مهندسی کامپوزیت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
چکیده مقاله:

در این پژوهش با تکیه ‌بر تقلید زیستی از ساختار کامپوزیت طبیعی بامبو، ارتقاء خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌های هیبریدی لایه‌ای کربن-آلومینیوم، بررسی‌شده است. بدین منظور پس از بررسی ریزساختار بامبو، به کمک روش نمونه‌سازی سریع، قطعاتی بامبو گونه با ابعاد مشابه ساخته‌ شده و تحت آزمون خمش چهار نقطه‌ای قرارگرفته‌اند. مشاهده‌ شده که تنها با تغییر چیدمان الیاف بر اساس تقلید زیستی از بامبو، مدول خمشی تا بیش از 50 درصد دچار افزایش شده، فلذا امکان بهبود خواص با تقلید زیستی فراهم است و می‌توان صرفا با تغییر نحوه چینش الیاف، ضمن مصرف میزان الیاف کمتر به خواص مکانیکی بهتری دست ‌یافت. ضمن آنکه با بهبود خواص کامپوزیت‌های حاوی الیاف ارزان‌ قیمت شیشه به روش تقلید زیستی از کامپوزیت طبیعی بامبو، دستیابی به خواص سازه‌های گران‌تری نظیر آلیاژهای فلزی و کامپوزیت‌های حاوی الیاف کربن امکان‌پذیر خواهد بود. شایان ‌ذکر است استفاده از تقلید زیستی می‌تواند هزینه‌ها را به ‌طور چشمگیری کاهش دهد. همچنین، علاوه بر سبک‌سازی قطعات با طراحی بر اساس ساختار بامبو، به ‌واسطه‌ کاهش نیاز به مصرف الیاف، استفاده از نانوکامپوزیت‌های لایه‌ای به‌ جای آلیاژهای فولادی، با حجم مشابه، نیز موجب کاهش وزن سازه می‌گردد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیتهای هیبریدی بر پایه پلی پروپیلن به کمک طراحی آزمایش

پلی‌پروپیلن دارای چقرمگی و مقاومت ضربه پایینی است و برای خیلی از کاربردها نیاز به اصلاح دارد. اضافه کردن الاستومرها جهت تقویت چقرمگی و مقاومت ضربه به طور معمول استفاده می‌شود، اما سبب افت مدول و استحکام کششی می‌گردد. در این پژوهش یک کامپوزیت هیبریدی پلی پروپیلن/ترموپلاستیک الاستومر/نانو سیلیکا/ سازگارکننده به روش اختلاط مذاب تهیه گردید و اثر همزمان نانوذره، الاستومر و سازگارکننده بر روی خواص کش...

متن کامل

بهبود خواص خمشی کامپوزیت‌های لایه‌ای آلومینیوم-اپوکسی/ الیاف بازالت با استفاده از نانولوله‌های کربنی چندجداره

اخیراً استفاده از نانوذرات در زمینه های پلیمری به منظور بهبود خواص مکانیکی کامپوزیت های پلیمری توجه خاصی را به خود جلب کرده است. اما موضوع بهبود خواص مکانیکی کامپوزیت های لایه ای الیاف/ فلز در اثر افزودن نانوذرات به خوبی مشخص نشده است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی تاثیر نانولوله های کربنی چندجداره بر خواص خمشی کامپوزیت های الیاف/ فلز متشکل از لایه های متناوب آلیاژ آلومینیوم 2024 به همراه اپوکسی تقو...

متن کامل

بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت کربن – کربن دو جهته بر پایه الیاف چوب درختان

An important parameter in composite materials is mechanical behavior and matrix-reinforcement interface interaction under applied stresses. In this investigation, bending strength of carbon-carbon composites synthesized from wood was analyzed as a measure of the composite mechanical properties. Also, densification efficiency of the products was determined by measuring the bulk density and open ...

متن کامل

خواص مکانیکی کامپوزیت‌های لایه‌ای تقویت شده با الیاف طبیعی پنبه، پشم و کنف تحت بارگذاری‌های ‏کششی، خمشی و برشی

نیاز روز افزون به تولید محصولات سازگار با محیط زیست، محققان را بر آن داشته تا امکان استفاده از الیاف طبیعی در ساخت کامپوزیت‌ها را مورد بررسی قرار دهند. در ‏پژوهش حاضر، از الیاف گیاهی پنبه و کنف، و الیاف حیوانی پشم بافته شده ساده به عنوان تقویت کننده در کامپوزیت‌های لایه‌ای پایه اپوکسی، استفاده شد. بعلاوه، بمنظور ‏ارزیابی خواص مکانیکی کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف طبیعی، نمونه‌های کامپوزیتی شی...

متن کامل

بررسی خواص مکانیکی و فیزیکی الیاف کربن ساخته شده از الیاف پلی اکریلونیتریل تجاری و ویژه

الیاف کربن، ماده ای با خواص منحصر به فرد (نظیر استحکام ویژه و مدول ویژه بسیار بالا) است که مانند تقویت کننده ای در انواع کامپوزیت ها درصنایع مختلف به خصوص صنایع هوا فضایی و نظامی مورد استفاده قرار می گیرد. این الیاف عمدتا از نوع ویژه ای ازالیاف پلی اکریلونیتریل (pan) تولید می شود. مراحل تولید الیاف کربن شامل پایدارسازی اکسیدی دردمای پایین درمحیط هوا وکربونیزاسیون الیافpan پایدار شده در محیط خنث...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 11  شماره 39

صفحات  153- 160

تاریخ انتشار 2019-09-23

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023