تاثير شرايط محيطي متفاوت بر خواص ضربه اي چندلايه هاي اليافي فلزي هيبريدشده با نانورس

Effect of Different Environmental Conditions on Impact Properties of FMLs Hybridized with Nanoclay

در اين مقاله، اثر شرايط محيطي متفاوت بر خواص ضربه‌اي چندلايه‌هاي اليافي فلزي هيبريدشده با نانورس مورد بررسي قرار گرفته است. به اين منظور، در ابتدا چندلايه‌هاي اليافي فلزي با استفاده از ورق‌هاي آلومينيوم، الياف شيشه، رزين اپوكسي خالص و بهبوديافته با نانورس توسط روش لايه‌گذاري دستي توليد شدند. تأثير انواع مختلف شرايط محيطي شامل پيرسازي برودتي (در دماي –196 °C در نيتروژن مايع)، پيرسازي دمابالا (در دماي 130 °C در هواي خشك) و پيرسازي رطوبتي-حرارتي (در دماي 90 °C در آب مقطر) بر خواص ضربه‌اي نمونه‌هاي ساخته‌شده با رزين اپوكسي خالص و بهبوديافته در سطوح مختلف با بهره‌گيري از طراحي آزمايش‌ها به روش رويه پاسخ مورد بررسي قرار گرفت. مدلي مناسب جهت پيش‌بيني تأثير نوع پيرسازي و ميزان نانو ذرات بر استحكام ضربه‌اي نمونه‌ها توسعه داده شد. بر اساس نتايج به‌دست‌ آمده مشخص شد كه پيرسازي برودتي مؤثرترين نقش را در كاهش خواص ضربه‌اي نمونه‌ها دارد. درحالي‌كه پيرسازي رطوبتي - حرارتي در بين فرآيندهاي مختلف شرايط محيطي، كمترين اثر را در كاهش خواص ضربه‌اي چندلايه‌هاي اليافي فلزي دارا است. همچنين بررسي‌ نتايج تحليل عوامل تأثيرگذار اصلي نشان داد كه نقش مخرب فرايندهاي مختلف پيرسازي در كاهش خواص ضربه‌اي مؤثرتر از نقش مثبت نانو ذرات در بهبود خواص ضربه‌اي چندلايه‌هاي اليافي فلزي است.

In this paper, the effect of different environmental conditions on the impact properties of fiber metal laminates hybridized with nanoclay is studied. For this purpose, the fiber metal laminates were first laminated by aluminum alloy sheets, glass fiber, pure epoxy resin and modified resin with nanoclay using hand lay-up process. The influence of different types of environmental conditions including cryogenic aging (at temperature of –196 °C in LN2), high-temperature aging (at temperature of 130°C in dry air), and hygrothermal aging (at temperature of 90 °C in distilled water) on the impact properties of the specimens made with pure epoxy resin and modified resin was investigated using response surface method in various levels. A suitable model was developed to predict the effect of aging type and nanoparticle content on the impact strength of specimens. The results obtained suggest that the cryogenic aging has a most effective role reduction of the impact properties of the specimens. While htgrothermal aging has a less effective role in decreasing the impact properties of fiber metal laminates. Additionally, the result of main effects analysis showed that the detrimental role of different types of aging in reducing the impact properties is more effective than the positive role of nanoparticles in improving the impact properties of fiber metal laminates.