• بازدید : 58 views
  • بدون نظر
این فایل در قالبpdfتهیه شده وشامل موارد زیر است:

الیاف پلی اتیلن با کارایی بالا از پلیمر پلی اتیلن با وزن مولکولی زیاد (۲۰۰۰۰۰۰<)، معمولا توسط فرایند ژل ریسی تولید می شوند. این الیاف به علت وزن مخصوص کم، مدول، استحکام و قابلیت جذب انرژی بالا، سرعت پخش صوت زیاد، انعطاف پذیری خوب و دیگر خواص مناسب انقلاب وسیعی را در طراحی و ساخت پانل های کامپوزیتی سبک و مقاوم در برابر ضربات سرعت بالا (بالستیک) ایجاد نموده اند.
در این تحقیق، ابتدا تاثیر دما روی رفتار حرارتی، کریستالینیتی و چسبندگی بین لایه ای در لایه تک جهتی الیاف تجاری داینیما تحت فشار و زمان ثابت بررسی گردید. جهت ساخت کامپوزیت، روش نوین زینتر کردن / فشردن در دمای بالا – فشار بالا استفاده گردید. بهینه سازی فرآیند و آزمایشات بالستیک براساس روش آماری تاگوچی و با کمک نرم افزار DOE انجام گرفت و تاثیر پارامترهای فرآیندی دما، فشار، زمان زینتر کردن و دانسیته سطحی بر روی خواص ضربه ای پانل کامپوزیتی بررسی شد. خواص مکانیکی دینامیکی پانل کامپوزیتی تحت شرایط شبیه سازی ضربه بالستیک ارزیابی شد و شکست الیاف تحت ضربه بالستیک به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد.
مطابق نتایج حاصل شده، جمع شدگی لایه الیاف تا دمای ۱۳۸ درجه سانتیگراد به آهستگی و پس از آن با شیب تندتری افزایش می یابد، کریستالینیتی و دمای ذوب تک لایه الیاف فشرده شده تحت فشار و زمان ثابت، با افزایش دما تا ۱۳۵ درجه سانتیگراد کمی افزایش یافته و سپس در دمای ۱۴۵ درجه سانتیگراد کاهش می یابد، چسبندگی بین لایه ای دو لایه الیاف زینتر شده تحت فشار و زمان ثابت با افزایش دما، زیاد می شود و نتایج آزمایشات بالستیک نیز نشان داد که در فشار ۳MPa و زینتر کردن پانل به مدت ۳۰ دقیقه در دمای ۱۲۵ درجه سانتیگراد بیشترین افزایش جذب انرژی را دارد.

مقدمه

پانل های کامپوزیتی استحکام بالا – مدول بالا و مقاوم در برابر ضربه موادی سودمند می باشند که در کاربردهای مختلفی از قبیل صنایع دریایی، هوایی، نظامی، هوافضا، صنایع اتومبیل، وسایل ورزشی، لوازم پزشکی و… مورد استفاده قرار می گیرند. معمولا آنها از الیاف با کارایی بالا و یک ماتریس درخور مناسب و با یک روش مناسب ساخته می شوند. امروزه کاربرد جدیدتر پانل های کامپوزیت پلیمری استفاده جهت کاربردهای بالستیکی است. در سال های اخیر مطالعات زیادی در مورد توسعه ساختارهای کامپوزیتی جهت حفاظت بالستیک در زمینه نظامی انجام گرفته است، به دلیل تحرک انسان ها و ابزارها، لزوم سبکی تجهیزات محافظ ضروری به نظر می رسد. امروزه از پانل های کامپوزیت الیاف پلی اتیلن با کارایی بالا در زمینه نظامی جهت کاربردهای جلیقه ضد گلوله، کلاه ضد گلوله، شیلتر، دیوارهای ضد انفجار، کیت های قابل نصب و سبک بر روی ماشین جهت حفاظت تجهیزات نظامی و… می باشد. مزیت استفاده از پانل های کامپوزیت الیاف پلی اتیلن با کارایی بالا نسبت به سایر محافظ های بالستیک از قبیل کولار، سرامیک، فولاد و غیره، در درجه اول سبکی و سطح حفاظت بالاتر آنها در وزن یکسان و در درجات بعدی استحکام و مدول بالاتر، سازگاری بهتر و مناسب تر و راحتی کاربرد آنها می باشد.

انگیزه جهت این تحقیق نیز ساخت یک پانل کامپوزیتی بر پایه الیاف پلی اتیلن با کارایی بالا که بتواند در برابر ضربه بالستیک کلاس IIIA مقاوم لازم را داشته باشد، بوده است. بدیهی است که الیاف پلی اتیلن ترموپلاست می باشند و در دمای بالا نرم و ذوب می شوند و می توانند به راحتی تغییر شکل دهند، چنانچه لایه های الیاف پلی اتیلن با کارایی بالا به طور شایسته با اعمال فشار مناسب جهت جلوگیری از جمع شدگی محدود گردند با بالا بردن دما تا تقریبا نزدیکی دمای ذوب و جایی که آرایش یافتگی و کریستالینیتی الیاف افت پیدا نکند برای یک دوره زمانی و متعاقبا سرد کردن آنها و کریستالی مجدد آنها ساخت یک قطعه سخت و با کارایی بالا امکان پذیر است.

عتیقه زیرخاکی گنج