بهينه سازي رفتار خود ترميمي كامپوزيت زمينه اپوكسي تقويت شده با الياف شيشه توخالي

Optimizing the self- healing behavior of hollow glass fibers reinforced epoxy matrix composite

در اين كار تحقيقاتي، رفتار خودترميمي كامپوزيت زمينه اپوكسي تقويت شده با الياف توخالي شيشه به عنوان محفظه نگهدارنده عامل ترميمي بررسي شد. براي انجام اين كار، در ابتدا الياف توخالي شيشه توسط ايجاد خلاء با رزين و هاردنر پر شدند. سپس، الياف توخالي پر شده در درصدهاي حجمي 1، 3 و 5 درصد، در داخل زمينه اپوكسي قرار داده شدند. در گام بعدي، توسط اعمال فشار، تخريب در نمونه هاي كامپوزيتي ايجاد شد. سپس اين نمونه هاي تخريب شده به مدت 2، 4، 7 و 14 روز براي انجام ترميم در كامپوزيت در دماي محيط قرار داده شدند. در ادامه براي دستيابي به زمان بهينه ترميم و درصد بهينه الياف توخالي در كامپوزيت، اين كامپوزيت ها تحت آزمايش خمش قرار گرفتند. در گام آخر، خواص مكانيكي كامپوزيت با درصد تقويت كننده و زمان ترميم بهينه توسط آزمايش هاي كشش، خمش و ضربه ارزيابي شدند. نتايج نشان داد كه بهينه ترين درصد الياف توخالي 3 درصد حجمي و زمان بهينه براي عمل ترميم 7 روز است. همچنين بازده ترميم كامپوزيت در شرايط بهينه (3 درصد حجمي الياف توخالي و زمان ترميم 7 روز) در آزمايش هاي كشش، خمش و ضربه به ترتيب حدود 77، 54 و 92 درصد بدست آمد.

In this research work, the self-healing behavior of epoxy matrix composite reinforced by hollow glass fibers as self-healing container was investigated. To do this, in the first step, the hollow glass fibers were filled with the epoxy resin and hardener by creating a partial vacuum. Then, the filled hollow glass fibers with different percentage of 1, 3 and 5 vol.% were embedded in the epoxy matrix. In the next step, by applying press, the destruction was created in these composites. Then, these destructed composites were healed at ambient temperature at different times of 2, 4, 7 and 14 days. Next, or accessing the optimum healing time and percentage of hollow fibers in composite, the flexural test was applied in these composites. In the final step, the mechanical properties of composite with the optimum healing time and percentage of reinforcement were evaluated via tensile, flexural and impact exams. The obtained results show that the optimum percentage of hollow fibers and time for healing process are 3 vol.% and 7 days. Also, the healing efficiency of composite in optimum conditions (3 vol.% hollow fibers and 7 days healing time) at tensile, flexural and impact exams was approximately 77, 54 and 92 % respectively.