جمعه ۲۴ آذر ۱۳۹۶ - Friday 15 December 2017
توضیحات توضیحات
کد خبر : 1532
تاریخ انتشار : چهارشنبه ۲۵ مرداد ۱۳۹۶ - ۱۷:۰۷
135 بازدید

استانداردهای زیست محیطی، فناوری تولید و بازار زیست کامپوزیت ها (قسمت پنجم)

یکی دیگر از خواص مکانیکی مواد مهندسی، چقرمگی یا مقاومت در برابر گسترش ترک می باشد. اگر انعطاف پذیری رزین بیشتر از الیاف باشد، کامپوزیت چقرمه تر خواهد بود اما اگر میزان کرنش رزین کمتر از الیاف باشد، کامپوزیت شکننده می شود و به راحتی ترک بر میدارد؛

خواص چسبندگی بین الیاف و رزین
اگر بین رزین و الیاف چسبندگی زیادی وجود داشته باشد، عملکرد کامپوزیت افزایش خواهد یافت. چسبندگی بین الیاف و رزین باعث می گردد که هنگام بارگذاری، تنش برشی به الیاف منتقل گردد. بنابراین هرچه الیاف با رزین بهتر آغشته گردند، چسبندگی بین این دو افزایش خواهد یافت و تنش ها بهتر به الیاف منتقل می گردند و کامپوزیت از استحکام بالاتری برخوردار خواهد گشت. یکی دیگر از خواص مکانیکی مواد مهندسی، چقرمگی یا مقاومت در برابر گسترش ترک می باشد. اگر انعطاف پذیری رزین بیشتر از الیاف باشد، کامپوزیت چقرمه تر خواهد بود اما اگر میزان کرنش رزین کمتر از الیاف باشد، کامپوزیت شکننده می شود و به راحتی ترک بر میدارد. در شرایط خاص اگر چسبندگی بین رزین و الیاف از بین رود، شکست ترد به وقوع می پیوندد یعنی ترک به طول بحرانی می رسد و سریع رشد می کند و سرانجام قطعه دچار شکست نهایی می گردد. به علاوه در فرآیندهایی نظیر شکل دهی کامپوزیت با استفاده از گرما، عدم چسبندگی لازم بین رزین و الیاف به سُر خوردن الیاف روی یکدیگر و سایش آنها منجر می گردد و به این ترتیب الیاف پاره می گردند و در سطح کامپوزیت ترک های جدیدی ایجاد می گردد. از آنجا که بین الیاف طبیعی و بیشتر رزین های پلیمری چسبندگی لازم به وجود نمی آید، باید با استفاده از روش های خاص بین این دو چسبندگی لازم را ایجاد نمود. یکی از روش های مذکور این است که قبل از تولید کامپوزیت، ساختار شیمیایی الیاف طبیعی را تغییر داد (این کار طی فرآیند اَسِتیله کردن صورت می پذیرد) و روش دیگر این است که حین تولید زیست کامپوزیت با افزودن اتصال دهنده های شیمیایی که با ترکیبات الیاف و رزین سازگاری دارند، چسبندگی بین الیاف و رزین را بیشتر کرد.

افزودن بر عملکرد زیست کامپوزیت ها
از آنجا که خواص نهایی کامپوزیت ها به خواص رزین و الیاف مورد استفاده در آنها بستگی دارد، گام اولی که در تولید کامپوزیتی با خواص مکانیکی مطلوب برداشته میشود این است که الیاف تقویت کننده و رزین زمینه کامپوزیت با دقت انتخاب شوند. با اینحال خواص زیست کامپوزیت ها به هندسه الیاف و به میزان چسبندگی بین رزین و الیاف بستگی دارد. البته نباید از نظر دور داشت که روش تولید زیست کامپوزیت بر دو عامل مذکور تاثیر می گذارد. بسته به خواص مکانیکی که از کامپوزیت انتظار می رود و بسته به حجم تولید کامپوزیت، برای تولید زیست کامپوزیت ها یک روش مناسب اتخاذ می گردد. روش تولید کامپوزیت در ارتقای عملکرد این محصول نیز تاثیر دارد. با افزایش نسبت حجمی الیاف، خواص مکانیکی کامپوزیت ارتقاء می یابد. نحوه آرایش الیاف نیز به افزایش خواص مکانیکی کامپوزیت کمک می کند. با اصلاح خواص فیزیکی و شیمیایی الیاف می توان چسبندگی بین رزین و الیاف را افزایش داد. به علت وجود گروه های هیدروکسیل در مولکول های بافت سلولزی الیاف طبیعی، این الیاف به شدت آب دوست می باشند. به همین علت الیاف طبیعی به رزین های پلیمری آب گریز نمی چسبند. اصلاح خواص شیمیایی الیاف از طریق اَسِتیل دار کردن (واکنشی که در آن اتم هیدروژن یک گروه هیدروکسیلی با یک گروه استیل جانشین شده و یک گروه اِستری را به وجود می آورد)، سیلیل دار کردن (یک گروه سیلیکون به سه گروه تری متیل سیلیل میچسبد) و دیگر روش های اصلاح خواص مکانیکی الیاف باعث می شود که خاصیت جذب آب زیست کامپوزیت ها کاهش یابد. برای ارتقاء دادن خواص کامپوزیت ها از طریق تغییر و اصلاح خواص جرمی و سطحی هنوز راه طولانی در پیش است. لازم به ذکر است که خواص سطحی شامل چقرمگی، آبدوستی، مقاومت در برابر سایش و خوردگی می باشد و خواص جرمی خواصی نظیر میزان جذب رطوبت است.

نویسندگان :
چه امتیازی می دهید؟
5 / 0
[ 0 رای ]
ارسال نظر شما
انتشار یافته : ۰ در انتظار بررسی : 0
  • نظرات ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
  • نظراتی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • نظراتی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.


توضیحات توضیحات توضیحات توضیحات توضیحات توضیحات توضیحات توضیحات توضیحات توضیحات