۲۲۰۶۰پ
per
اثر رسوب دهی نانولوله های کربن بر روی الیاف کربن در مقاومت جدایش بین لایه ای چند لایه های آلومینیوم/اپوکسی/الیاف کربن
Study on Deposition of Carbon Nanotube on Carbon Fiber and its Effect on the Interfacial Delamination Resistance of Aluminum /Epoxy /Carbon Fiber
/سجاد فلاح سرند
: فنی مهندسی مکانیک
، ۱۳۹۸
، افشاری
۱۰۶ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
ساخت و تولید
۱۳۹۸/۰۷/۲۹
تبریز
در این تحقیق به بررسی رفتار تورق چندلایه های تشکیل شده از فلز آلومینیوم و کامپوزیت الیاف کربن/اپوکسی پرداخته شد .تاثیر اصلاح سطحی آلومینیوم به روش قلیا-اسید و همچنین میزان اثر رسوب دهی نانولوله های کربن چند جداره بر روی الیاف کربن بر مقاومت جدایش در تورق لایه ها مورد مطالعه و آزمایش قرار گرفت .توپوگرافی سطح آلومینیوم های اصلاح سطحی شده توسط میکروسکوپ نیروی اتمی تصویر برداری شد .تصاویر نشان می دهند که اصلاح سطحی شیمیایی، زبری سطحی آلومینیوم را افزایش داده است .افزون بر این، رسوب نانولوله های کربن به روش الکتروفورتیک بر روی الیاف کربن در مدت زمان های۳ ، ۵ و ۱۰ دقیقه انجام گردید .توپوگرافی نانولوله های رسوب داده شده بر روی الیاف کربن توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد .این تصاویر میکروسکوپی نشان می دهند که رسوب دهی در مدت ۵ دقیقه بیشترین تعامل بین نانولوله های کربنی و تارهای الیاف کربنی را بوجود می آورد .با افزایش زمان رسوب دهی تا ۱۰ دقیقه، باعث کلوخه ای شدن نانولوله های کربن بر روی الیاف می گردد .چقرمگی شکست چند لایه ها در مد اول، با استفاده از آزمون تورق چند لایه در شرایط تیر دو سر گیر دار (DCB) مطالعه شد .نتایج بدست آمده نشان دهنده این است که نرخ رهایش انرژی کرنشی بحرانی نمونه در شروع ترک با اصلاح سطحی شیمیایی به روش قلیا-اسید و رسوب دهی به مدت ۵ دقیقه نسبت به نمونه بدون رسوب دهی، حدود ۷۲/۳ برابر بهبود یافته است .از طرفی مقدار نرخ رهایش انرژی کرنشی بیشینه در گسترش ترک N/mm ۶۷/۱ می باشد که نسبت به نمونه اصلاح سطحی بدون رسوب دهی ۰۷/۴ برابر افزایش یافته است .عامل افزایش نرخ انرژی رهایش کرنشی را می توان به افزایش زبری سطح آلومینیوم و درگیری مکانیکی نانولوله های کربن با الیاف نسبت داد .پل شدن الیاف کربن در فصل مشترک زیرلایه های کربنی و آلومینیومی، یکی از مکانیزم های مهم در بهبود مقاومت جدایش می باشد
In this study, the interfacial delamination behavior of aluminum/carbon/epoxy fiber metal laminates was investigated. The effect of surface modification of aluminum by alkaline-acid method as well as the effect of deposition of multi-walled carbon nanotubes on carbon fibers on the delamination resistance was investigated. The surface topography of the surface-modified aluminum was observed by atomic force microscopy. Images showed that the chemical surface modification increased the surface roughness of aluminum. In addition, carbon nanotubes were deposited electrophoretically on carbon fibers for 3, 5 and 10 minutes. The dispersion of the nanotubes deposited on carbon fibers was studied by scanning electron microscopy. The CNT deposition for 5 minutes produced the highest interaction between the carbon nanotubes and the carbon fiber substrate. By increasing the deposition time up to 10 minutes, the carbon nanotubes were stacked on the fibers. Mode one interlaminar fracture resistance was studied using DCB test. The results showed that the critical strain release rate for CNT electrophoretic treated sample at the onset of cracking was about 3.72 times as compared to that of without CNT deposition. The maximum strain release rate in crack propagation was 1.67 N/mm, which was 4.07 times higher than that of without deposition. The increase in the strain release energy rate was attributed to the increased surface roughness of aluminum and mechanical interaction of carbon nanotubes with carbon fibers substrate. Carbon fiber bridging within the carbon and aluminum substrates was considered as an important mechanism improving delamination resistance
Study on Deposition of Carbon Nanotube on Carbon Fiber and its Effect on the Interfacial Delamination Resistance of Aluminum /Epoxy /Carbon Fiber
فلاح سرند، سجاد
Fallah Sarand, SajjadLast
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
