بررسی مقاومت ضربه ای و کششی پروتز پا کامپوزیتی اپوکسی/الیاف کربن در حضور نانو ذره سیلیکا

مواد مرکب به دلیل دارا بودن استحکام بالا و وزن کم در کنار قابلیت طراحی، درصنایع مختلفی در حال به کارگیری می باشند، استفاده از مواد مرکب در ساخت پا مصنوعی به دلیل مزیت های بی شمار این مواد، طی سال های اخیر به شدت افزایش یافته است. در این مقاله المانی مشخص از پا مصنوعی کامپوزیتی ساخته، و مورد بررسی قرار می دهیم. در این مقاله تاثیر نانو ذرات سیلیکا بر روی رفتار بالستیکی مواد مرکب چند لایه کربن/ اپوکسی به طور تجربی بررسی شده است. مواد مرکب لمینیتی از جنس کربن/ رزین اپوکسی/ نانو سیلیکا با روش لایه چینی دستی تحت فشار ساخته شده است. نانو ذره سیلیکا درون سیستم رزین اپوکسی با در صد وزنی نسبت به رزین(۵،۰،۱،۳) درصد پخش می شود. از نمونه های ساخته شده تست ضربه سرعت بالا توسط تفنگ گازی با پرتابه های کروی شکل به وزن ۲.۷۳ گرم و قطر ۷.۸ میلیمتر تحت برخورد با سرعت های ۱۶۵ متر بر ثانیه و ۲۰۷ متر بر ثانیه ۲۲۲ متر بر ثانیه انجام شده است. و از نمونه های ساخته شده با در صد وزنی های مختلف آزمایش های کشش ساده نیز انجام شده است نتایج بررسی شده نشان داده است که نمونه های حاوی ۳% نانو ذره سیلیکا بیشترین مقدار جذب انرژی و سرعت بالستیک و کمترین سرعت پسماند و بیشترین استحکام کششی را در مقایسه با نمونه های دیگر نشان دادند اما با اضافه کردن بیشترین مقدار تقویت کننده نانو یعنی ۵% در صد نانو ذره سیلیکا افت در میزان جذب انرژی و همچنین خاصیت حد بالستیکی پایین تری مشاهده گردید و استحکام کششی کاهش یافته است. علت این امر را می توان در ایجاد کلوخه ها و دسته های نانو ذره سیلیکا در نمونه های حاوی ۵% نانو ذره سیلیکا مربوط دانست که در اثر اختلاط ناکافی و پخش نا مناسب نانو ذره سیلیکا در زمینه کربن اپوکسی ایجاد شده اند.

کلیدواژه ها:

مقاومت ضربه ای ، مقاومت کششی ، اپوکسی ، سیلیکا ، الیاف کربن ، نانو کامپوزیت