Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
11
1
gregorian
2017
2
1
16
12
online
1
fulltext
fa
مطالعه تجربی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت گرافن اکسید/اپوکسی در نرخهای مختلف از کرنش
Experimental study on mechanical properties of graphene oxide/epoxy nonocomposites in different strain rates
در این مقاله رفتار مکانیکی نانوکامپوزیتهای اپوکسی تقویت شده با نانوصفحات گرافن اکسید (گرافن اکسید/ اپوکسی)، در نرخهای مختلف از کرنش، مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا ابتدا گرافن اکسید به روش شیمیایی هامر با کاهش گرافیت خشک سنتز شده و در ادامه نانوکامپوزیت گرافن اکسید/ اپوکسی به روش مخلوط با حلال (استون)، ساخته شده است. از نانوکامپوزیت بدست آمده نمونههای استاندارد برای انجام آزمایش، تهیه شده و آزمایشهای فشار استاتیکی و هاپکینسون فشاری بر روی آنها انجام گرفته است. نتایج حاصل از انجام آزمایش نشان داد که افزودن نانو صفحات گرافن اکسید به اپوکسی باعث افزایش سفتی و استحکام آن شده است. مشخص شد که رفتار اپوکسی به شدت وابسته به نرخ کرنش بوده به طوری استحکام آن در حالت دینامیکی حدود 50 درصد از حالت استاتیکی بیشتر است. از طرف دیگر، تأثیر افزودن این نانوصفحات در نرخ کرنشهای پایین، بیشتر از نرخ کرنشهای بالا است. به طوری که استحکام اپوکسی با افزودن 0.3 درصد جرمی از گرافن اکسید، در نرخ کرنش 0.01 (s^(-1 و 1100 (s^(-1 به ترتیب حدود 20% و 5% افزایش مییابد. همچنین مقایسه تصاویر میکروسکوب الکترونی روبشی از سطح شکست نمونههای اپوکسی و نانوکامپوزیت آن بعد از آزمایش فشار استاتیکی، نشان داد که زبری سطح شکست برای نانوکامپوزیت بیشتر از اپوکسی است.
In this paper, the mechanical behavior of the Graphene Oxide (GO)/ epoxy nanocomposites has been investigated under different strain rates. To reach this goal, GO nano sheets were synthesized through Hummers method (a chemical method) and then GO/epoxy nanocomposite was prepared using the solution-based method. Standard specimens test were made from nanocomposite. In order to study the static and dynamic behavior of material, the static pressure test and the split pressure hopkinson bar test were performed on the specimens, respectively. The results showed that the stiffness and the strength of epoxy increase with adding GO to it. It was found that the behavior of epoxy is dependent on the strain rate so intense that its dynamic strength is more than static one about 50%. Furthermore, the effect of GO in low strain rates is more than high strain rates such that adding 0.3% weight ratio of GO increase the strength of epoxy by nearly 20% and 5% in 0.01 s^(-1) and 1100 s^(-1) of strain rates, respectively. In addition, the comparison of Scanning Electron Microscopy (SEM) images from the fracture surfaces of neat epoxy and its composite showed that the surface toughness of nanocomposite is more than epoxy’s.
نانوکامپوزیت,اپوکسی,گرافن اکسید,نرخکرنش
Nanocomposite,Epoxy,Graphene oxide,Strain rate
61
66
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-2782&slc_lang=fa&sid=15
Sajad
Zarei Darani
سجاد
زارعی دارانی
100319475328460064888
100319475328460064888
No
دانشجوی دکترا مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
Reza
Naghdabadi
رضا
نقدآبادی
100319475328460064890
100319475328460064890
Yes
Professor of mechanical engineering in Sharif University of Technology.
استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
Efat
Jokar
عفت
جوکار
100319475328460064907
100319475328460064907
No
پژوهشگر پسا دکتری پژوهشکده علوم و فناوری نانو دانشگاه صنعتی شریف
Azam
Irajizad
اعظم
ایرجی زاد
100319475328460064908
100319475328460064908
No
استاد دانشکده فیزیک و پژوهشکده علوم و فناوری نانو ، دانشگاه صنعتی شریف