بررسي تجربي خزش در كامپوزيت‌هاي پليمري فنوليك تقويت شده با الياف بازالت

Experimental investigation of creep behavior in Phenolic based polymer composites

رفتار كامپوزيت ها تحت اثر بار مكانيكي و دما در مدت زمان عملكرد، يكي از زمينه هاي مهم تحقيقات در حوزه مواد مركب مي باشد، چرا كه پاسخ خزشي كامپوزيت ها بر روي عمر و عملكرد آن ها در طول دوره استفاده به صورت چشمگيري تاثير گذار است. در تحقيقات صورت گرفته در زمينه خزش كامپوزيت هاي پليمري، كامپوزيت تقويت شده با الياف بافته شده بازالت كمتر مورد توجه قرار گرفته است. در اين مقاله رفتار خزشي كامپوزيت رزين فنوليك تقويت شده با پارچه بافته شده از الياف بازالت به صورت تجربي مورد بررسي قرار گرفته است. دو نوع پارچه بافته شده از الياف بازالت با بافت ساده (Plane weave) و بافت اطلسي (Satin weave) براي آزمايش مورد استفاده قرار گرفت. براي بررسي اثر دما و تنش بر رفتار خزشي كامپوزيت تقويت شده با الياف بازالت، نمونه هاي كامپوزيتي در سه دماي مختلف 100، 150 و 200 درجه سانتيگراد و همچنين دو بارگذاري مكانيكي با مقادير 8/3 و 5/6 مگاپاسكال تحت آزمايش قرار گرفتند. مقايسه نتايج نشان داد نرخ كرنش در كامپوزيت هاي با بافت اطلسي نسبت به نمونه هاي با بافت ساده كاهش يافته است و اين ميزان كاهش تا حدود 68% در دماي 200 درجه به دست آمد. همچنين پارامترهاي ديگر نظير عمر و مكانيزم گسيختگي كامپوزيت ها مورد بررسي قرار گرفت.

The behavior of composite structures under applied loads and temperatures is one of the most important topics of research in composite materials. The creep properties of composite materials have very important effect on the behavior of the structure during life time. Among various investigations on creep behavior of polymeric composites, Basalt fiber reinforced polymers has been rarely investigated. In the present paper the creep of basaltolymer composites with two different types of basalt woven including plane weave and satin weave are experimentally investigated. Creep tests were performed at three different temperatures: 100, 150 and 200 oc and also two mechanical stresses including 3.8 and 6.5 MPa. The results showed that strain rate in satin wave is reduced by 68% at 200 oc in comparison with the plane weave. Moreover, some other parameters such as failure mechanism and creep life of specimens were investigated.