تحلیل و بهینه سازی خواص مکانیکی بایوکامپوزیت های تقویت شده با الیاف کناف و نانو ذرات گرافن در حضور سازگارکننده
در این مقاله به بررسی خواص مکانیکی در بایوکامپوزیت های تقویت شده با الیاف طبیعی کناف/ نانوگرافن در زمینه پلی پروپیلن با اضافه کردن سازگار کننده پرداخته شده است. از روش آماری سطح پاسخ (RSM) با رویکرد باکس بهنکن (BBD) جهت بررسی و ارائه مدل ریاضی برای رفتار بایوکامپوزیت با توجه به پارامترهای درصد وزنی الیاف کناف، درصد وزنی نانوگرافن و درصد وزنی سازگارکننده استفاده شده است. رفتار نمونه ها تحت آزمون های کشش، خمش و ضربه تحلیل گردید و نتایج با استفاده از تصاویرمیکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی توجیه شد. سطح شکست نمونه ها نشان داد مکانیزم اصلی در بهبود رفتار بایوکامپوزیت معرفی شده، شکست الیاف و جدایش به همراه بیرون کشیدگی الیاف از ماده زمینه است. فرایند بهینه سازی چند هدفه با دو روش فراابتکاری و تابع مطلوبیت انجام گردید و نمودار پرتو با توجه به اهداف طراحی ترسیم شد. بهینه سازی، با هدف افزایش استحکام خمش، ضربه و کشش، و همزمان کاهش وزن نمونه ها انجام گردید و، درصد وزنی الیاف، نانو ذرات و سازگارکننده به عنوان متغییرهای مسئله تعریف گردیدند. نتایج نشان داد نمونه بایوکامپوزیت با درصد های بهینه پارامترهای طراحی، در سه خاصیت مکانیکی شامل، استحکام کششی، ضربه و خمشی به ترتیب برابر MPa 28.5، J/m 92.29 و MPa 50 است. در پایان حالت بهینه نشان داد، وزن نمونه بایوکامپوزیت را می توان تا 32 درصد کاهش داد.
پرداخت حق اشتراک به معنای پذیرش "شرایط خدمات" پایگاه مگیران از سوی شماست.
اگر عضو مگیران هستید:
اگر مقاله ای از شما در مگیران نمایه شده، برای استفاده از اعتبار اهدایی سامانه نویسندگان با ایمیل منتشرشده ثبت نام کنید. ثبت نام
- حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران میشود.
- پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانههای چاپی و دیجیتال را به کاربر نمیدهد.