عنوان اختراع: ساخت لمینت های مقاوم به شكست با استفاده از نانو كامپوزیت های چقرمه كننده تقویت شده با پیروكربن با استفاده از روش برق ریسی

خلاصه اختراع

این اختراع در زمینه كامپوزیت های پایه پلیمری است. كامپوزیت های چندلایه ای زمینه فنولی اغلب به دلیل رفتار ترد زمینه در برابرتورق مقاومت مناسبی از خود نشان نمی‌دهند. هنگام تورق ترك به صورت میان لایه ای پیشرفت كرده و باعث آسیب و در نهایت تخریب ساختار لایه ای كامپوزیت ها می شود. درحالی‌كه سایر مودهای آسیب مانند ترك زمینه قبل از جدایش لایهای اتفاق میافتد، این نوع آسیب، منجر به كاهش سفتی و ظرفیت تحمل بار سازه میشود. جدایش لایهای ممكن است در اثر تنشهای بین لایهای ناشی از ناپیوستگیهای ماده یا هندسه قطعه ایجاد شود. بارگذاریهای خارج از صفحه برای اشكال منحنی شكل و موارد دیگری چون ضربه، تجمع و اشباع شدن ترك زمینه ای و ... نیز میتوانند جدایش لایهای ایجاد كنند. .هرچند جدایش لایهای باعث فروپاشی نهایی سازه نمیشود اما پیشرو آن است و همواره همان‌طور كه بیان شد به‌ عنوان بحرانیترین مود آسیب شناخته میشود .این پدیده برای كامپوزیت‌های فنولیكی، محتمل‌تر و ازاین‌رو ازاهمیت بیشتری برخوردار است. فرآیند آسیب به‌وسیله ترك در زمینه شروع می‌شود كه در بحرانی‌ترین حالت باعث ایجاد تورق در سطح مشترك لایه‌ها می‌شود. ازآنجایی كه امكان خسارات وارده در این حوزه می تواند جبران ناپذیر باشد، تحقیقات زیادی در سال های اخیر صورت گرفته است. ازجمله مهم‌ترین راه‌های چقرمه سازی این كامپوزیت‌ها استفاده از پلیمرهای گرمانرم منعطف به‌عنوان میان لایه در ساختار این كامپوزیت‌ها است. استفاده از میان لایه و یا استفاده از یك‌لایه انعطاف‌پذیر نازك بین لایه‌های كامپوزیت، این امكان را می‌دهد تا كامپوزیت در برابر آسیب‌های شكست مقاومت بهتری از خود نشان دهد. استفاده از نانووب های الكتروریسی شده به دلیل خواص ویژه آنها از قبیل انعطاف پذیری نانوالیاف،فضای خالی بین نانولیف ها و تخلخل موجود باعث شده تا نتایج مناسبی در مورد با بهبود شكست كامپوزیت ها پایه ترموست به دست آید. در این اختراع از نانوكامپوزیت های الكتروریسی شده پلیمر آمورف و منعطف PVB به عنوان میان لایه در چند لایه های كامپوزیتی شیشه-فنولیك استفاده شد. به منظور تقویت میان لایه ها از ذرات پیرولیتیك كربن(Pyrolytic Carbon) به عنوان ذرات نانوكربن استفاده شد. نتایج آزمون تیر دولبه یك سر گیر دار(DCB) نشان داد كه وجود نانوكامپوزیت های الكتروریسی شده باعث بهبود چقرمگی شكست این كامپو