تعیین خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های تقویت شده با الیاف فازی کربنی

نانولوله¬های کربنی با داشتن مدول و استحکام بسیار بالا و چگالی پایین، تقویت¬کننده¬های خوبی برای تولید نانوکامپوزیت¬ها هستند. تعیین خواص مکانیکی نانوکامپوزیت¬ها از اهمیت زیادی برخوردار است ولی از آنجایی که آزمایشات تجربی برای تولید و ارزیابی خواص مکانیکی این مواد پرهزینه است، در سال¬های اخیر روش¬های محاسباتی تجزیه و تحلیل نانوکامپوزیت¬ها از جمله مکانیک محیط پیوسته به همراه روش المان محدود، بسط و گسترش یافته-اند. یکی از نواقص موجود در کامپوزیت های تقویت شده با الیاف تک جهته، پایین بودن خواص الاستیک عرضی کامپوزیت در مقایسه با خواص الاستیک طولی آن می باشد. لذا جهت کاستن این نقص، تا کنون مطالعات زیادی انجام شده است. در نهایت با رشد نانولوله های کربنی روی سطوح الیاف کربنی و پیزو الکتریکی، تقویت کننده ی جدیدی به نام فیبر فازی کشف شد. استفاده از این تقویت کننده به جای الیاف کربنی موجود در کامپوزیت های تک جهته، باعث بهبود چشم گیری در خواص الاستیک عرضی کامپوزیت زمینه پلیمری می گردد. از طرفی، پیوندهای بین نانولوله های کربنی و زمینه ی پلیمری در بسیاری از موارد کامل نیست. برای لحاظ نمودن اثرات این پیوند های ناقص، محققین یک فاز میانی اطراف نانولوله ها در نظر می گیرند. خواص مکانیکی این فاز میانی نماینده ی میزان چسبندگی نانولوله ها با زمینه است. لذا در این پژوهش به بررسی اثر تغییر خواص الاستیک فاز میانی بر روی خواص موثر الاستیک کامپوزیت تقویت شده با الیاف فازی پرداخته شده است. نتایج نشان داد که با افزایش چسبندگی نانو لوله های کربنی و ماتریس پلیمری، خواص الاستیک کامپوزیت تقویت شده با الیاف فازی و به خصوص ضریب الاستیک عرضی آن بهبود می یابد.