مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی اثر دمای فرآیند بر روی خواص الاستیک و ویسکوالاستیک کامپوزیت های الیاف شیشه/پی وی سی

نویسندگان
1 دانشجو/ دانشگاه تربیت مدرس
2 استاد دانشگاه تربیت مدرس
3 هیئت علمی/ دانشگاه تربیت مدرس
4 هیئت علمی/ دانشگاه صنعتی ارومیه
5 عضو هیئت علمی/ دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
در این مقاله به بررسی تاثیر دمای فرآوری و تولید بر روی خواص الاستیک و ویسکوالاستیک نظیر مدول ذخیره، ضریب دمپینگ و مدول اتلاف کامپوزیت های زمینه پی وی سی تقویت شده با الیاف شیشه بافت مسطح پرداخته شده است. برای این منظور نمونه های کامپوزیتی در سه دمای 160، 200 و 230 درجه سانتیگراد به روش انباشت لایه ها و با چیدمان 10[0/90]، تولید شده است. این نمونه ها در ابتدا مطابق استاندارد ASTM D790-07، تحت آزمون خمش سه نقطه ای قرار گرفته و استحکام و مدول خمشی الاستیک آنها با سه تکرار بدست آمده است. در ادامه با استفاده از آزمون تحلیل حرارتی مکانیکی دینامیک (آزمون DMTA) در حالت خمش سه نقطه ای، خواص ویسکوالاستیک نمونه ها در بازه دمایی 25 تا 220 درجه سانتیگراد استخراج شده و اثر دما و بارگذاری دینامیکی بر روی خواص محصولات بررسی و تعیین شده است. همچنین با استفاده از تصاویر میکروسکوپ نوری، به بررسی اثر کیفیت آغشتگی محصولات بر خواص حرارتی و دینامیکی نمونه ها پرداخته شده است. در انتها نتیجه گرفته شد که مطابق آزمون DMTA، (همانند آزمون خمش استاتیکی)، دمای 230 ᵒC به عنوان دمای مناسب برای آغشتگی با کیفیت بالای الیاف شیشه با زمینه پی وی سی بدست می آید و این آزمون معیار مناسبی برای تعیین شرایط فرآوری کامپوزیت های زمینه پی وی سی است. همچنین مشاهده شد که افزایش دمای تولید تا 230 ᵒC ، مدول ذخیره نمونه ها را افزایش می دهد، درحالیکه اثری بر روی دمای انتقال شیشه ای محصولات ندارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of the effect of processing temperature on the elastic and viscoelastic properties of PVC/fiberglass composite laminates

نویسندگان English

Vahid Zal 1
Hassan Moslemi Naeini 2
Ahmad Reza Bahramian 3
Hadi Abdollahi 4
Amir Hossein Behravesh 5
چکیده English

In this paper, the effect of processing temperature on the elastic and viscoelastic properties including storage modulus, loss modulus and damping value of PVC/plain weave fiberglass composites laminates was investigated. For this, composite samples with [0/90]10 lay ups were produced in three different temperatures including 160 ᵒC, 200 ᵒC and 230 ᵒC using film stacking procedure. Firstly, the flexural strength and modulus of the samples were measured using three points bending test according to ASTM D790-07 standard. Then, viscoelastic properties of the samples were measured in the temperature range of 25 ᵒC up to 220 ᵒC using Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMTA) and the effect of temperature on the viscoelastic properties was studied. Also, the effect of fiber/ matrix impregnation quality on the thermal and dynamic properties of the samples was evaluated using optical microscope images. It was concluded that the temperature of 230 ᵒC is proper to achieve high quality impregnation, according to both DMTA and three points bending test. Also, it was seen that increase of processing temperature up to 230 ᵒC increases the storage modulus; however, processing temperature doesn’t affect the glass transition temperature of the samples.

کلیدواژه‌ها English

PVC Thermoplastic
Glass Fibers
Flexural Elastic Modulus
DMTA
Viscoelastic