بررسي تجربي تاثير نانو‌رس بر خواص بالستيكي فلز- مواد مركب شيشه اپوكسي

Experimental investigation of effects of nanoclay on ballistic properties of GLARE

اين مقاله، به تاثير نانو ذرات رسي بر خواص بالستيكي فلز- مواد مركب شيشه اپوكسي به صورت تجربي مي‌پردازد. فلز- مواد مركب شيشه اپوكسي ساخته شده، از 2 رويه آلومينيومي 2024 و هسته نانو كامپوزيتي شيشه/ اپوكسي/ نانو‌ رس تشكيل شده است. هسته نانو كامپوزيتي شامل الياف شيشه تك جهته با وزن واحد سطح 409 گرم بر متر‌مربع، رزين CY 219، سخت‌كننده HY 5161 و نانو ذرات رسي كلوسيدسي‌بي با درصدهاي وزني نسبت به ماتريس 0، 4، 7، 10 است. نمونه‌هاي آزمايش با روش لايه چيني دستي و با كسر حجمي الياف 60 درصد در قسمت كامپوزيتي ساخته شد. آزمايش هاي بالستيك با استفاده از دستگاه تفنگ گازي در سرعت هاي 205 و 225 متر بر ثانيه انجام گرفت. نتايج حاصل از آزمايش‌هاي بالستيكي نشان‌ دهنده اين است كه ميزان تغييرات جذب انرژي مخصوص در 4 درصد وزني ناچيز است. در 7 و 10 درصد وزني، ميزان جذب انرژي مخصوص افزايش مي‌يابد. براي تحليل نتايج حاصل از آزمايش بالستيك، تاثير نانو‌رس بر خواص مكانيكي كامپوزيت در راستاي طولي و عرضي بررسي شد. نتايج نشان مي‌دهد كه تغييرات چقرمگي در جهت طولي و عرضي با نتايج حاصل از آزمايش‌هاي بالستيك هم‌پوشاني دارد.

This paper investigated experimentally the effect of nanoclay on ballistic impact behavior of GLARE. The prepared GlARE is made of two Aluminum 2024 facing sheets and E glass/ epoxy/ nanoclay as nano composite core. Nano composite section has been composed of undirectional E glass 409 g/m2, resin CY 219, hardner HY 5161 and nanoclay closite 30B dispersed into the epoxy system in a 0%, 4%, 7% and 10% ratio in weight with respect to the matrix. All panels fabricated using laid-up method in fiber volume fraction of 60%. Ballistic tests were conducted using Gas gun at the velocity of 205 and 225 m/s. The results of the ballistic impact experiments show that the amount of Specific energy absorption variations in 4% of nanoclay content is insignificant. However, in nanoclay contents of 7% and 10%, the Specific energy absorption increases. To analyze the results of the ballistic impact on the GLARE, the effect of nanoclay on the longitudinal and transversal mechanical properties of the composite was investigated. A noticeable correlation was found between ballistic impact results and Changes of toughness in longitudinal and transversal direction.