15980

15980

اثر رطوبت بر استحكام باقي مانده اتصالات چسبي تقويت‌شده با ذرات نانو

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا - سازه هاي هوايي

فروردين‌ماه 1395

فروردين‌ماه 1395

دكتر هادي خرمي شاد

مكانيك

چكيده اتصالات چسبي در دهه¬هاي اخير كاربرد فراواني در صنايع مختلف ازجمله صنعت هوايي و خودرو پيداكرده‌اند و تحقيقات گسترده¬اي براي بهبود كارايي و بهينه¬سازي عملكرد اتصالات در انجام‌گرفته است. هدف كلي اين پژوهش بهبود عملكرد اتصالات چسبي در محيط¬هاي مرطوب با استفاده از نانو ذرات است. ابتدا براي تعيين ميزان آب جذب‌شده، از نمونه¬هاي حجمي بدون ذره و نمونه¬هاي حجمي تقويت‌شده با ذرات نانو استفاده گرديده است. نوع چسب به‌كاربرده شده در اين پژوهش از نوع اپوكسي پركاربرد Epon 828 و نانو ذرات استفاده‌شده در اين پژوهش از نانولوله‌هاي كربن چند ديواره با درصد تركيب وزني %1/0، %3/0 و %5/0 و كاربيد سيليسيم با درصد تركيب وزني %1 ، %3 و %5 است. شرايط محيطي در دماي ثابت 60 درجه سانتي‌گراد و غوطه‌ور در آب بوده است. بهترين عملكرد در كاهش ميزان جذب رطوبت را نمونه¬هاي حجمي با نانولوله‌هاي كربني داشته¬اند. بيشترين ميزان كاهش جذب رطوبت براي نمونه حجمي با درصد وزني %1/0 نانولوله¬هاي كربني برابر %1/26است. بيشترين ميزان كاهش جذب رطوبت براي نمونه¬هاي حجمي حاوي كاربيد سيليسيم براي درصد وزني %1، %3/18 بوده است. ضريب نفوذ رطوبت نيز در نمونه¬هاي حجمي تقويت¬شده با نانو ذرات كاهش پيداكرده است. بيشترين ميزان كاهش مربوط به نمونه حجمي حاوي نانولوله كربن با درصد وزني %5/0 با ميزان كاهش %6/61 است. همچنين در نمونه حاوي كاربيد سيليسيم با درصد وزني %3 نيز كاهش ضريب نفوذ رطوبت برابر %6/61 بوده است. استحكام باقي‌مانده در حالت اشباع در نمونه¬هاي حجمي نيز در بهترين حالت مربوط به نمونه حاوي نانولوله كربني با درصد وزني %1/0 بوده كه افزايش %84/31 نسبت به نمونه بدون ذره را داشته است. در اتصالات تك لبه‌اي ساده نتايج به‌دست‌آمده متفاوت با نمونه¬هاي حجمي بوده كه در تست اتصالات در محيط مرطوب بهترين نتيجه مربوط به اتصال حاوي كاربيد سيليسيم با درصد وزني %5 بوده كه در حالت اشباع بهبود استحكام نسبت به اتصال بدون ذره مقدار %1/113 بوده است. در اتصالات نانولوله كربن نيز بهترين نتيجه مربوط به درصد وزني %5/0 بوده كه مقدار %1/89 بهبود در حالت اشباع داشته است. واژه‌هاي كليدي: تخريب محيطي، نفوذ رطوبت، نانو كامپوزيت، استحكام باقي‌مانده، اتصال چسبي