افزایش مقاومت به ضربه در سازه های کامپوزیتی با نانوذرات

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با استفاده از نانوذرات رس، نانوکامپوزیت هایی ساخته اند که استحکامشان در برابر ضربه های سرعت پایین در مقایسه با نمونه های عادی بیشتر است.

کد خبر: ۱۳۰۰۰۹

تاریخ: ۰۱ آبان ۱۳۹۵ - ۰۸:۵۱

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری ریاست جمهوری،امروزه، مواد کامپوزیتی مبتنی بر پلیمرها در میان بیشترین مواد مورد استفاده در صنایع مختلف قرار دارند. در واقع این دسته از مواد به دلیل خواص مکانیکی بالا و امکان کاهش قابل توجه وزن در طراحی سازه، در صنایع مختلفی از قبیل هواپیما و کاربردهای هوافضا استفاده می شوند.
خواص منحصر به فردی همچون نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت در برابر سایش، مواد کامپوزیتی را به جایگزین مناسبی برای آلیاژهای فلزی سنتی تبدیل کرده است.
دکتر سعید صابرسمندری محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر در خصوص اهداف دنبال شده در این طرح گفت: کاهش مساحت خرابی و لایه لایه شدن تیرهای کامپوزیتی تحت ضربه با افزودن نانوذرات از مهم ترین نتایج این طرح است. همچنین افزایش جذب انرژی سازه در کامپوزیت های تحت ضربه سرعت پایین نیز از دیگر دستاوردهای حضور نانوذرات است. کلیه موارد ذکر شده را می توان معادل با کاهش هزینه و افزایش کارایی سازه ها متصور شد.
وی در ادامه افزود:درساخت این نانوکامپوزیت ها، دو نوع روش ساخت- شامل ساخت نمونه به روش دستی و ساخت به روش تزریق خلأ- مدنظر قرار گرفت تا بتوان در کنار اثر حضور نانوذرات، تأثیر نوع روش ساخت را نیز بر روی پاسخ به ضربه مطالعه کرد.
به گفته صابر سمندری، با افزایش درصد وزنی نانوذرات، سطح خرابی نمونه پس از ضربه سرعت پایین کاهش یافته است. این ویژگی ناشی از خاصیت نفوذناپذیری نانوذرات است. از طرفی نمونه های ساخته شده به روش ساخت تزریق خلأ، موفقیت بالاتری در نتایج آزمایش ضربه در مقایسه با روش ساخت دستی داشته است که می تواند به دلیل پخش بهتر نانوذرات درون الیاف به روش تزریق خلأ باشد.
این تحقیقات توسط دکتر سعید صابرسمندری و دکتر مجتبی صدیقی- اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر- و مهدی حیدری میبدی- فارغ التحصیل کارشناسی ارشد از این دانشگاه- صورت پذیرفته است. نتایج این پژوهش در مجله Composites Science and Technology (جلد 133، سال 2016، صفحات70 تا 78) منتشرشده است.