تخمین کاهش استحکام طولی کامپوزیت تک جهتی شیشه اپوکسی غوطه ور در سولفوریک اسید با استفاده از نظریه میکرومکانیک

سال انتشار: 1391
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 351

فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJPST-25-2_002

تاریخ نمایه سازی: 13 تیر 1396

چکیده مقاله:

در پژوهش حاضر، روشی جدید برای محاسبه استحکام طولی کامپوزیت های زمینه پلیمری تک جهتی در شرایط خوردگی در محیط سولفوریک اسید ارایه شده است. بر این اساس، ازنظریه میکرومکانیک برای محاسبه استحکام طولی کامپوزیت های تک جهتی استفاده شد. درروش مزبور فرض بر این است که می توان مطابق رفتار کامپوزیت سالم، برای تخمین استحکام طولی کامپوزیت های تک جهتی زمینه پلیمری، با اعمال خواص تضعیف شده الیاف و رزین درمحیط اسیدی، استحکام ناحیه تخریب شده را به دست آورد. از این رو، آزمون های خوردگی روی رزین اپوکسی و الیاف شیشه انجام شد و رفتار استحکامی آنها در محیط سولفوریک اسید 5 درصد وزنی بر حسب زمان غوطه وری در اسید به دست آمد. از آنجا که اسید با گذشت زمان در کامپوزیت نفوذ می کند، سطح مقطع کامپوزیت به ناحیه تخریب شده با اسید و ناحیه سالم تقسیم شد. سپس، مدلی برای تخمین مقدار نفوذ اسید در ضخامت کامپوزیت ارایه شد. مدل مزبور باتجزیه عنصری نقاط مختلفی از سطح مقطع کامپوزیت و بر مبنای سازوکار خوردگی نخ شیشه وتبادل عناصر موجود میان نخ شیشه و محیط اسیدی ارایه شده است. بدین منظور، از نتایجسازوکار خوردگی الیاف شیشه در محیط سولفوریک اسید استفاده شد. سپس، با استفاده از مدل عمق نفوذ اسید و استفاده از معادلات میکرومکانیک، استحکام نواحی تخریب شده و سالم برای زمان های مختلفی از غوطه وری در اسید محاسبه شد. نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از آزمون استحکام طولی نمونه های مشابه کامپوزیت در شرایط خوردگی مقایسه شد تا صحت مدل و نتایج به دست آمده از آن سنجیده شود. نتایج این پژوهش نشان می دهد، با داشتن خواص الیاف و رزین تخریب شده، می توان با استفاده از نظریه میکرومکانیک استحکام کامپوزیت قرار گرفته در محیط اسیدی را پیش بینی کرد. با توجه به فرایند پیچیده آزمون خوردگی، نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از آزمون هم خوانی خوبی دارد.

نویسندگان

محمود مهرداد شکریه

تهران، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مکانیک، قطب علمی مکانیک جامدات تجربی و دینامیک،آزمایشگاه تحقیقاتی کامپوزیت

وحید نصیر

تهران، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مکانیک، قطب علمی مکانیک جامدات تجربی و دینامیک،آزمایشگاه تحقیقاتی کامپوزیت