بهبود استحکام کششی کامپوزیت‌های چندلایه شیشه/اپوکسی با افزودن الیاف شیشه خرد‌شده

کامپوزیت‌های الیاف شیشه/اپوکسی به دلیل سبک بودن، استحکام ویژه بالا و قیمت پایین، به طور گسترده در بسیاری از زمینه‌ها مانند صنایع هوافضا و خودرو استفاده می‌شوند. در کامپوزیت‌های چند لایه، به دلیل خواص مکانیکی نسبتا ضعیف بین لایه‌ای در مقایسه با مقاومت درون صفحه‌ای لایه‌ها، توجه به خصوصیات بین لایه‌ای حائز اهمیت است. بنابراین به منظور دستیابی به عملکرد مکانیکی بالا برای این کامپوزیت‌ها، بهبود قابلیت‌های انتقال بار و پیوند سطحی در فصل مشترک الیاف/ماتریس ضروری است. در این مطالعه تاثیر افزودن الیاف شیشه خرد‌شده با ظرافت 16 میکرومتر و با درصد وزنی‌های متفاوت و طول‌های مختلف بر استحکام کششی کامپوزیت‌های چند لایه شیشه/اپوکسی بررسی شده‌است. به منظور مطالعه تاثیر درصد وزنی الیاف شیشه خرد‌شده بر استحکام کششی کامپوزیت‌ها، نمونه‌های کامپوزیت چند لایه با افزودن الیاف شیشه خرد‌شده به طول 10 میلی‌متر و با 6 درصد متفاوت وزنی (1، 3، 5، 7، 10 و 15 درصد) ساخته شد. نتایج نشان داد افزایش درصد وزنی الیاف خرد‌شده ابتدا باعث افزایش استحکام کامپوزیت می‌گردد و با اضافه شدن الیاف خرد‌شده بیش از یک مقدار مشخص، استحکام کششی کاهش می‌یابد. همچنین نمونه تقویت شده با 3 درصد وزنی الیاف خرد‌شده با طول 10 میلی‌متر (L10-W3)، بالاترین مقدار استحکام کششی و تنش مخصوص را در بین نمونه‌ها داشته و استحکام این نمونه نسبت به نمونه شاهد که فاقد الیاف خرد‌شده می‌باشد، 27 درصد بیشتر است. به منظور بررسی تاثیر طول الیاف خرد‌شده بر استحکام کششی کامپوزیت‌ها، نمونه‌های کامپوزیتی با درصد وزنی الیاف خرد‌شده یکسان 3 درصد و با طول الیاف خرد‌شده 10 میلی‌متر، 2 میلی‌متر و الیاف آسیاب شده تهیه شد. نتایج نشان داد نمونه‌ای که از الیاف کوتاه با طول 10 میلی‌متر ساخته شده‌است (نمونه L10-W3)، در بین سایر نمونه‌های تولید شده، دارای بیشترین استحکام کششی می-باشد. بهبود استحکام کششی نمونه‌های کامپوزیتی ناشی از قرارگیری الیاف کوتاه در بین نواحی درهم روی نخ‌های تار و پود پارچه و پل‌زنی الیاف خرد‌شده بین لایه‌های کامپوزیت می‌باشد.