تاثیر شکل و آرایش یافتگی الیاف فلزی بر خواص و نحوه ی کامپوزیتها

بررسی تاثیر عواملی همچون آرایش و کسر حجمی الیاف ? شکل و طول الیاف در بهبود خواص نهایی کامپوزیت از اهمیت خاصی بر خوردار می باشد. تحقیقات زیادی توسط محققان در زمینه ی تاثیر کسر حجمی و طول الیاف در خواص نهایی کامپوزیت انجام گرفته است. اما در مورد تاثیر آرایش وشکل الیاف فلزی در ماتریس پلیمری تحقیقاتی کمی انجام شده است. این مهم، هدف اصلی تدوین رساله مزبور می باشد. در این پروژه از الیاف فولادی به شکلهای چین دار و صاف به طول mm 15 در سه آرایش برای بررسی تاثیر آرایش و شکل الیاف در مدول و استحکام کامپوزیت استفاده شده است. همچنین در کامپوزیتهای تقویت شده با الیاف به طول mm 30 از دو نوع لیف چین دار و دوسر گیر دار برای تقویت ماتریس استفاده شده است. به منظور بررسی نیروی لازم برای جداسازی لیف از ماتریس و کار لازم جهت بیرون کشیدن الیاف از ماتریس، از الیاف با شکلهای صاف ، چین دار و دوسر گیر دار نمونه های با طولهای فرورفتگی متفاوت تهیه شده است. همچنین برای بررسی تاثیر عملیات سطحی در شکست کامپوزیت در آزمایش بیرون کشیدن الیاف از ماتریس از دو نوع عملیات سطحی بر روی الیاف استفاده شده و در آزمایش استحکام نیز از یک نوع عملیات سطحی استفاده شده است. به منظور بررسی دقیق تر شکست کامپوزیت و تغییر مورفولوژی الیاف در اثر انجام عملیات سطحی از sem استفاده شده است. مجموعه نتایج حاصله حاکی از آن است که تغییر آرایش الیاف به گونه ای که راستای الیاف به راستای اعمال نیرو نزدیک تر شود باعث افزایش مدول و استحکام کامپوزیت می شود. انجام عملیات سطحی باعث کاهش در مدول ? استحکام و چقرمگی کامپوزیت می شود. نتایج حاصل از معادلات هالپین تسایی به خوبی با نتایج حاصل ازآزمایش در تعیین مدول کامپوزیت های تقویت شده با الیاف چین دار و دوسر گیر دار مطابقت دارد. بررسی تاثیر تغییر در شکل و طول فرورفتگی الیاف حاکی ازآن است که با افزایش طول فرورفتگی نیروی لازم برای جداسازی لیف ازماتریس ? کار لازم برای جدایش لیف از ماتریس و همچنین چقرمگی افزایش می یابد . در ضمن با استفاده از الیاف چین دار افزایش در نیروی لازم برای بیرون کشیدن لیف از ماتریس و کار جدایش لیف ازماتریس و چقرمگی نسبت به الیاف صاف مشاهده شده است. مطالعات نشان می دهد که انجام عملیات سطحی بر نیروی لازم برای برون کشیدن الیاف از ماتریس تاثیر می گذارد.