ارزیابی قابلیت جذب انرژی چند لایه اپوکسی-الیاف شیشه/آلومینیوم پس از قرارگیری در سیکل های گرمایشی

در شرایط واقعی، سازه های کامپوزیتی تحت شرایط محیطی متفاوت مانند سیکل های حرارتی قرار می گیرند. هدف تحقیق حاضر، بررسی تاثیر اعمال سیکل های حرارتی بر قابلیت جذب انرژی چند لایه الیاف- فلز ساخته شده با پوسته آلومینیومی و هسته کامپوزیتی اپوکسی- الیاف شیشه با چیدمان های متفاوت الیاف شیشه می باشد. به همین دلیل در گام نخست، چند لایه الیاف- فلز با دو چیدمان تک جهته ۰˚/۰˚/۰˚/۰˚ و ۹۰˚/۹۰˚/۹۰˚/۹۰˚ و دو چیدمان دو جهته +۴۵˚/-۴۵˚/-۴۵˚/+۴۵˚ و ۰˚/۹۰˚/۹۰˚/۰˚ ساخته شدند. سپس، نمونه های ساخته شده تحت سیکل های حرارتی ۰، ۱، ۱۰، ۳۰، ۵۰ و ۹۰ سیکل قرار گرفتند. هر سیکل حرارتی شامل افزایش دما تا ۱۰۰ ˚C به مدت ۱۵ دقیقه، نگه داری در این دما به مدت ۵ دقیقه و خنک کردن تا دمای محیط به مدت ۱۵ دقیقه بود. پس از آن قابلیت جذب انرژی و شناسایی مکانیزم ها توسط آزمون ضربه، بررسی ماکروساختاری و بررسی میکروسکوپی بررسی شدند. نتایج بدست آمده نشان داد که تا ۱۰ سیکل حرارت دهی در چند لایه های الیاف- فلز با چیدمان تک جهته قابلیت جذب انرژی بهبود یافته است و پس از آن این قابلیت روندی کاهشی داشت. کم ترین و بیش ترین حساسیت قابلیت جذب انرژی به سیکل های حرارتی به ترتیب در نمونه ها با چیدمان های +۴۵˚/-۴۵˚/-۴۵˚/+۴۵˚ و ۰˚/۹۰˚/۹۰˚/۰˚ مشاهده شدند. بررسی ماکروسکوپی نشان داد که پس از اعمال ۹۰ سیکل حرارتی، جدایش بین لایه های الیاف شیشه مکانیزم اصلی شکست در چندلایه های الیاف فلز بود. با بررسی میکروسکوپی فهمیده شد که سیکل های حرارتی بالا باعث کاهش چسبندگی بین الیاف شیشه و زمینه اپوکسی در چند لایه الیاف- فلز شده است.