بررسي تجربي خواص بالستيكي هيبريد آلومينيوم و نانو كامپوزيت زمينه اپوكسي تقويت شده با نانو لوله كربني

Experimental study of ballistic properties of hybrid aluminum and epoxy matrix composite reinforced with carbon nanotube

يكي از روش هاي جديد كه اخيرا مورد توجه محققان قرارگرفته است استفاده از نانو ذرات براي تقويت كامپوزيت ها مي باشد كه در عين حال كه در وزن سازه تغييري ايجاد نمي كند خواص مكانيكي و فيزيكي آن را بهبود مي بخشد. يكي ازاين مواد نانولوله كربني مي باشد كه از زمان كشف آن تاكنون كاربرد گسترده اي در صنعت پيداكرده است. در اين مقاله، پاسخ پنل هاي هيبريد آلومينيوم وكامپوزيت ساخته شده از اپوكسي و كولار و پنل هاي هيبريد آلومينيوم و نانوكامپوزيت اپوكسي و كولار در اثر ضربه بالستيك مورد بررسي قرار گرفت. چهار گروه از پنل هاي فوق با درصدهاي صفر، نيم، يك و يك ونيم درصد نانولوله كربني ساخته شد. نمونه هاي هيبريدي كه در اين تحقيق ساخته شده و مورد آزمايش قرار گرفته، با روش لايه چيني دستي و پرس گرم انجام شده است. ضخامت پنل هاي فوق كه متشكل از دوصفحه آلومينيومي و ده صفحه كولار 29 است، ثابت بود. آزمون هاي ضربه بالستيك با استفاده از پرتاب گلوله مخروطي 7.6 گرمي و با دو سرعت ميانگين220 و275 متر بر ثانيه توسط تفنگ گازي انجام شد. سرعت ورودي و خروجي در هريك از نمونه ها بوسيله سرعت سنج ليزري مشخص گرديد. مقدار جذب انرژي و جذب انرژي ويژه عبور پرتابه به عنوان معياري براي مقايسه كارايي بالستيك پنل هاي مختلف تعيين گرديد. نتايج نشان داد از ميان چهار نمونه مورد بررسي، پنل حاوي يك درصد نانو لوله كربني بيشترين جذب انرژي و مقاومت بالستيكي را دارا است.

One of the recent techniques which have attracted attention from researchers is the use of Nano particles to reinforce composites. While the technique does not make any changes in the weight of the structure, it improves its mechanical and physical properties. One form of Nano particles includes Carbonic Nano Tubes (CNT). Since its discovery, CNT has found wide application in industry. In this article, the response of aluminum hybrid panels and composites made from epoxy-Kevlar and aluminum hybrid panels and Nano-composites made from epoxy-Kevlar to ballistic impact was studied. Four groups of the panels were constructed using 0, 0.5, 1 and 1.5 percent of carbon nanotubes (CNTs). The hybrid samples constructed and tried out in this experiment were done using manual layer-making and heated press.The thickness of the panels constructed from two aluminum plates and ten Kevlar 29 plates was consistent. The ballistic impact test using gas gun was implemented by conical bullet 7.6 gr shooting in two average velocities (220 m/s and 275 m/s). Input and output velocity with each sample was assessed using a laser speedometer. The amount of energy absorption and special energy absorption of the passing of the rocket was determined as the criteria for comparison of the efficiency of the ballistics of different panels. The results indicated that among the four samples examined, the panel made up of 1 percent CNTs had the most energy absorption and ballistic resistance.