پاسخ ضربه سرعت پايين در كامپوزيت هاي كارال تقويت شده با ذرات نانو

Low Velocity Impact Response of CARALL composites reinforced with nano particles

در اين مقاله، تاثير افزودن نانو ذرات سيليكا و نانو لوله‌هاي كربني چند ديواره بر پاسخ ضربه سرعت پايين مورد بررسي تجربي قرار گرفته است. نانو مواد مركب با زمينه اپوكسي و با 11 لايه الياف كربن بافته شده با جرم واحد سطح 200 گرم بر متر مربع، رزين R510 ، سخت‌كننده H515 و با كسر حجمي الياف 66 درصد و به روش انتقال رزين به قالب توسط خلا ساخته شده است. نمونه‌ها با درصد جرمي 1 درصد نانو سيليكا و نانو لوله‌هاي كربن چند ديواره ساخته شدند. همچنين كارال آماده شده از دو رويه آلومينيوم با آلياژ 2024 ساخته شده است. آزمايش‌هاي ضربه سرعت پايين با استفاده از دستگاه ضربه افتان در انرژي‌هاي 20، 40 و 60 ژول با سرعت‌هاي 2.6، 3.68 و 4.5 متر بر ثانيه انجام گرفت. نتايج حاصل از آزمايش ضربه سرعت پايين نشان دهنده اين است كه نانو لوله‌هاي كربني موجب بهبود عملكرد مواد مركب فيبر- فلز شده، همچنين تاثير نانو لوله‌هاي كربني چند ديواره در بهبود خواص ضربه كامپوزيت چند لايه فيبر- فلز بهتر از تاثير نانو سيليكا است. چسبندگي و پخش شوندگي بهتر نانو لوله‌هاي كربني و ايجاد اتصال بين لايه‌اي قوي يكي ديگر از عوامل تاثير گذار در پاسخ ضربه نمونه تقويت شده با نانو لوله كربن چند ديواره نسبت به نانو سيليكا است.

In, this research, the effects of adding silica and multiwall carbon nanotubes (MWCNT) nano particles on the low velocity impact response are experimentally studied. Vacuum assisted resin transfer molding (VARTM) method has been used to manufacture nano composite with 11 layers of plain weave carbon fibers 200 g⁄m^2 , resin R510 and hardener H515 with 66% fiber volume fraction. Samples made of nano silica and MWCNT particles have been dispersed with 1 wt. %. The prepared CARALL is made of two Aluminum 2024 facing sheets. Low velocity impact tests have been conducted using by drop weight device at the impact energy of 20, 40 and 60 j with velocity of 2.6, 3.68 and 4.5 m⁄s . The results of the low velocity impact experiments indicates that the MWCNT improves performance of fiber metal composite material and the effects of MWCNT in improving the impact properties of fiber metal laminate composite is better than of nano silica. Better adhering and dispersion of MWCNT and strong interfacial creation are some other effect factors of impact response sample reinforced with multiwall carbon nanotubes in comparison to nano silica.