عنوان اختراع: كامپوزیت چندمقیاسه با الیاف كربن و حاوی نانوذرات تركیبی

خلاصه اختراع

جدیدترین طرح هواپیمای تجاری برای كاهش وزن، داشتن بیش از % 50 از قطعات ساختاری اولیه ساخته‌شده با الیاف كربن/ اپوكسی و یا كامپوزیت تركیبی هر دو الیاف كربن و شیشه را پیشنهاد می‌كند. استفاده از وزن سبك و استحكام بالا در كامپوزیت‌های پیشرفته، به منظور دستیابی به كاهش مصرف سوخت، كاهش خطر سقوط و بهبود اهداف راحتی مسافران در آینده‌ی طراحی این هواپیماهای تجاری ضروری است. زمینه فنی این اختراع مربوط به علم مهندسی مكانیك، مهندسی مواد و شیمی است. در این اختراع روشی برای ساخت كامپوزیت‌های چند مقیاسه حاوی دو نانوذره‌ی نانولوله‌ی كربنی و نانوسیلیكا به صورت تركیبی، الیاف كربن و رزین پلیمری ارائه شده است. همچنین درصد بهینه‌ی اضافه نمودن دو نانوذره برای بهترین افزایش خواص كششی ارائه گردیده است. روش ساخت سازه‌ی كامپوزیتی، روش VARTM بوده است كه امكان اضافه نمودن نانوذرات ساینده بدون خرابی تجهیزات نسبت به روش RTM را ایجاد می‌كند. با اضافه نمودن دو نانوذره به صورت تركیبی می‌توان از خواص اضافه نمودن نانوذرات به صورت همزمان استفاده نمود، بطوری كه با درصد وزنی مشابه (مجموع دو نانوذره) نسبت به حالت تكی افزودن نانوذره، خواص كششی، افزایش بیشتری دارد. با بررسی تصاویر SEM مشخص است كه با اضافه نمودن نانوذرات به صورت تكی با درصد‌های وزنی بالاتر، كلوخیدگی ذرات نانو در رزین به وجود می‌آید كه با اضافه نمودن دو نانوذره به صورت تركیبی و با درصدهای وزنی متوسط، می‌توان این مشكل را برطرف نمود.