طراحي، ساخت و بررسي خواص مكانيكي و الكتريكي كامپوزيت زيست تخريب پذير اپوكسي/كنف توليد شده با روش VARTM

Design, Manufacturing, an‎d Evaluation of Mechanical and Electrical Properties of Biodegradable Epoxy/hemp Composite Produced by VARTM Method

در اين مقاله به طراحي، ساخت و بررسي خواص مكانيكي و الكتريكي يك كامپوزيت زيست تخريب‌پذير تهيه شده از رزين ML506 و الياف كنف پرداخته شده است. توليد نمونه‌هاي كامپوزيتي با استفاده از روش انتقال رزين به داخل قالب به كمك خلاء (VARTM) استفاده شده است. جهت تعيين خواص مكانيكي كامپوزيت، دو آزمون كشش و خمش سه‌نقطه‌اي بر روي نمونه‌ها انجام شده است. مدول الاستيك، تنش تسليم، تنش نهايي، ميزان حداكثر تغير طول، و ميزان چقرمگي از آزمون كشش و استحكام خمشي، مدول الاستيك وتري خمشي از آزمون خمش سه-نقطه به دست آمده است. در ادامه جهت تعيين خواص الكتريكي كامپوزيت، بر روي نمونه‌هاي تهيه شده، آزمون ثابت دي الكتريك در باند x انجام شد. همچنين تانژانت تلفات كامپوزيت توليد شده به دست آمد. بيشينه استحكام كششي و مدول الاستيك به دست آمده در اين پژوهش به ترتيب برابر با 62/42 مگاپاسكال و 4/43 گيگاپاسكال است. ميانگين استحكام خمشي و مدول الاستيك وتري خمشي نمونه‌هاي توليدي به ترتيب برابر با 99/19 مگاپاسكال و 5/619 گيگاپاسكال است. بيشينه ثابت دي‌الكتريك و تانژانت تلفات نمونه‌هاي توليدي در باند x به ترتيب برابر با 4/74 و 0/053 است. درنهايت به منظور اعتبارسنجي نتايج بدست آمده در اين تحقيق، نتايج آزمون‌هاي انجام شده با نتايج ساير مراجع در اين زمينه مقايسه شده است.

In this study, a biodegradable composite by ML506 as matrix and kenaf fibers as reinforcement was designed, manufactured, and finally, its mechanical properties were investigated. The test samples were manufactured by the Vacuum-assisted resin transfer molding (VARTM) method. To determine the mechanical properties, a tensile test and three-point bending test were performed. Young modulus, yield stress, ultimate stress, maximum elongation, and toughness were obtained from the tensile test. Flexural strength and flexural chord modulus of elasticity were obtained from the three-point bending test. To determine the electrical properties, a dielectric constant test in X-band was performed. The loss tangent, as well as composite products, were obtained. The maximum tensile strength and tensile modulus were achieved in this research respectively equal to 62.42 Mpa and 4.43 Gpa. The flexural strength and flexural modulus were achieved in this research respectively equal to 99.19 Mpa and 5.619 Gpa. The dielectric constant and loss tangent of the samples produced in the X-band were 4.74 and 0.053 respectively. Finally, to validate the results in this research, the tests result was compared with the result of the other similar studies.