اثر ظرافت و فاصله نخ های اتصال عمودی بر استحکام خمشی کامپوزیت های سه بعدی کربن - فنولی

در این مقاله، اثر ظرافت و فاصله نخ های اتصال عمودی بر رفتار شکست کامپوزیت های سه بعدی که به روش تلقیح رزین در خلا تولید شدند، ارزیابی شده است. بدین منظور کامپوزیت سه بعدی کربن- فنولی با نمره نخ های مختلف در فواصل بافت عمودی متفاوت 5.5mm تا 16.5mm تهیه شدند تا مقادیر بهینه هر یک از آنها به دست آید. نتایج آزمون خمش سه نقطه ای نشان داد، کامپوزیت های با بافت عمودی در مقایسه با کامپوزیت های فاقد الیاف در جهت ضخامت، %17تا 34%، استحکام خمشی کمتری دارند، در حالی که نخ در جهت ضخامت، موجب اتصال مکانیکی بین لایه ها شده و از گسترش پدیده لایه لایه شدن در کامپوزیت های دارای بافت عمودی جلوگیری می کند. ضعف کامپوزیت های دارای بافت عمودی به دلیل صدمات ناشی از وجود الیاف در جهت ضخامت است که موجب ایجاد نقاط تمرکز تنش و عدم هم راستایی الیاف صفحه ای می شود. از طرفی وجود الیاف در جهت ضخامت از لایه لایه شدن کامپوزیت جلوگیری می کند. درنتیجه، مقاومت لایه ای آن افزایش می یابد و نوع شکست نیز از حالت ترد به چقرمه تغییر می یابد. درحالی که در کامپوزیت های دارای بافت عمودی با نمره نخ اتصال یکسان، با افزایش فاصله نخ در بافت عمودی، استحکام خمشی کاهش می یابد، در نمونه های 5.5 میلی متری با افزایش نمره نخ اتصال، استحکام خمشی کامپوزیت کاهش و در نمونه 16.5 میلی متری افزایش نشان داد. همچنین، در نمونه کامپوزیت های دارای بافت عمودی، تنش پس از شکست اصلی، نسبت به کامپوزیت های فاقد نخ اتصال، مقادیر بیشتری داشت.