متن کامل خبر


 
جلسه دفاع از رساله: آقای امین حق بین، گروه آموزشی طراحی کاربردی

خلاصه خبر: تحلیل تجربی و شبیه سازی ضربه در صفحات کامپوزیت رشته ای تقویت شده با نانو لوله کربن به روش لایه نشانی الکتروفورتیک

  • عنوان: تحلیل تجربی و شبیه سازی ضربه در صفحات کامپوزیت رشته ای تقویت شده با نانو لوله کربن به روش لایه نشانی الکتروفورتیک
  • ارائه‌کننده: امین حق بین
  • استاد راهنما: دکتر لیاقت
  • استاد ناظر داخلی اول: دکتر رحیمی
  • استاد ناظر داخلی دوم: دکتر علی بیگلو
  • استاد ناظر خارجی اول: دکتر صدیقی
  • استاد ناظر خارجی دوم: دکترخدارحمی
  • استاد مشاور اول: دکتر اعرابی
  • استاد مشاور دوم: دکتر محمد حسین پل
  • نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر علی بیگلو
  • مکان: اتاق 251
  • تاریخ: 97/03/09
  • ساعت: 15:00

چکیده: در این پژوهش نانولوله‌های کربن به‌عنوان تقویت‌کننده ریزساختار کامپوزیت پلیمری بافت الیاف شیشه استفاده شده‌اند. با شبیه‌سازی ساختار غلاف‌های اعصاب موجود در استخوان انسان و بهره‌گیری از مفهوم فیبر فازی، نانولوله‌های کربن بر سطح الیاف شیشه قرار گرفته و سپس در ساخت کامپوزیت استفاده شدند. جایگذاری انتخابی نانوذرات به کمک تکنیک لایه‌نشانی الکتروفورتیک انجام شد و پیش از آن به‌منظور بهره‌گیری از قابلیت‌های ذرات نانو، سطوح بافت الیاف و ذرات نانو به کمک شیمی سطح به عوامل ایجاد پیوند شیمیایی مجهز شدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی و طیف‌سنجی مادون‌قرمز صحت فرآیند تقویت فازمیانی در کامپوزیت را تایید نمودند. در ابتدا شدت‌میدان، غلظت سوسپانسیون، کیفیت و ابعاد سطح بافت الیاف شیشه و مدت فرآیند الکتروفورتیک بر میزان نشست نانولوله‌های کربن بر سطح الیاف شیشه بررسی و حالت بهینه جهت ساخت بافت الیاف شیشه مجهز به نانولوله‌های کربن انتخاب شد. بافت تقویت‌شده برای تهیه نمونه نانوکامپوزیت با اپوکسی ساده و اپوکسی مجهز به نانولوله‌های پراکنده، مورد استفاده قرار گرفتند. درنهایت آزمایش‌های استحکام برشی بین‌لایه‌ای، ضربه شبه‌استاتیکی، ضربه سرعت‌بالا و هدایت الکتریکی حجمی بر روی نمونه‌های مختلف صورت گرفت. همچنین رفتار مکانیکی نمونه‌ها با استفاده از مدل‌سازی چندمقیاسی انجام‌شده در نرم‌افزار اجزا محدود آباکوس مقایسه و گزارش شده است. مقایسه نتایج به‌دست‌آمده با مطالعات پیشین و مدل‌سازی، نشان‌دهنده موفقیت روش پیشنهادی در استفاده از ظرفیت‌های نانولوله‌های کربن در افزایش عملکرد مکانیکی و الکتریکی کامپوزیت‌های بافت الیاف شیشه می‌باشد. بسترسازی مناسب شیمیایی و ایجاد گروه‌های عاملی بر سطوح الیاف و نانوذرات جهت ایجاد پیوندهای مستحکم شیمیایی در سطح‌مشترک کامپوزیت‌های پلیمری از ملزومات استفاده بهینه از نانولوله‌های کربن جهت تقویت مکانیکی کامپوزیت‌ها شناخته شد. اضافه نمودن نانولوله‌های کربن در ساختار کامپوزیت بافت الیاف شیشه به روش لایه‌نشانی، موجب ارتقا این مواد از سطح عایق به نیمه‌رسانا به‌واسطه افزایش چشمگیر قابلیت جذب و انتقال بارهای الکتریسیته ساکن در آن‌ها خواهد شد. استفاده از نانولوله‌های کربن بر سطح الیاف شیشه در کامپوزیت‌های رشته‌ای نسبت به عدم استفاده و یا پراکندن آن‌ها در ماتریس پلیمری، موجب افزایش قابل‌توجه استحکام برشی بین‌لایه‌ای و همچنین تحمل بارهای شبه‌استاتیکی خواهد شد. این روش موجب کاهش چشمگیر آسیب ناشی از ضربه سرعت‌بالا در کامپوزیت‌ها و افزایش سرعت حد بالستیک آن‌ها خواهد شد. مدل‌سازی چندمقیاسی و تحلیل عددی تاثیر اضافه نمودن نانولوله‌های کربن بر رفتار برشی و ضربه کامپوزیت‌های رشته‌ای الیاف شیشه به‌خوبی با نتایج تحلیل تجربی سازگار بوده می‌تواند در توسعه مدل‌های جدید در کاربردها و مواد متنوع دیگر مورد استفاده قرار گیرد.
کلمات کلیدی: نانولوله کربن، لایه‌نشانی الکتروفورتیک، ضربه، کامپوزیت‌های رشته‌ای، نانوکامپوزیت.

8 خرداد 1397 / تعداد نمایش : 171