Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Zadhosh,Hossein Hasani
علی زادهوش (استاد راهنما) حسین حسنی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fatemeh Nasiri
فاطمه نصیری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Evaluation of Mechanical Properties of GF PP Composite Produced from Mono axial Weft Knitted Fabrics and Hybrid
Today, the need for materials with high strength and stiffness and low weight and costs in various industries such as aerospace industry, automotive, construction, etc. have increased. Since no single component material can not simultaneously satisfy all the requirements, the use of composites has been developed. Composite material (multiple instruments), are advanced materials with a combination of simple materials to create new materials with superior mechanical and physical properties. Composite of consists of two main parts: the matrix and the reinforcement. Matrix by clipping reinforcement, keeps its relative position. The reinforcement which is improved the mechanical properties, can be short or long and continuous fibers. In this study thermoplastic GF/PP composite was produced. First with optimization knitting state, weft knitted fabric with PP yarns on flat knitting machine fabricated with 3 different structure: Rib1x1, Rib2x2 and Fullcardigan. To reinforced the fabrics, glass fibers was placed on fabric structure in weft direction. The samples with the optimization of various factors such as temperature, pressure, heat, pre-heating time and pressure time, by hot pressing process conversed into composites. After determining the optimal structure, in order to increase the dimensional stability of the composite, polypropylene granules with the addition of two different weighted combinations of the matrix and glass fibers in composite was created. To examine the effect of changes in the composition weighted composites, the tensile and impact tests were performed. In the third step, to improve uniformity and matrix properties, silica nanoparticles were used. Silica nanoparticles with a 1/5, 3, 4/5 and 6 percent added to the composite with improved textures. To investigate the effect of the matrix material and silica nanoparticles ,simultaneously, composite with 4/5 percent silica nanoparticle and 60 percent matrix material was also produced. Finally, the samples were placed on viewing angles of 0 and 90 degrees to investgated the balancing effect of the composite. Among the three fabric structure produced in this study,Fullcardygan structure, due to produced 68/5 percent weight ratio for reinforcement part, and also create a matrix with uniform distribution and proper thickness, was chosen as the optimal structure. Composites produced with the best fabric structure, by adding polypropylene granules, silica nanoparticles and balancing were further investigated. Add granulated polypropylene to composites, with enhanced dimensional stability and uniformity of the matrix, weakened tensile properties and improved impact resistance properties. Addition of silica nanoparticles because of the added hardness and smoothness of matrix, improved the tensile properties and impact resistance properties. Reduction in tensile properties and impact resistance of composite balancing properties has increased. composite balancing, reduced tensile properties and increased impact resistance. Keywords: GF/PP Composites, Weft knitted fabrics, silica nanoparticles, Energy absorption, Tensile properties, Balancing
امروزه نیاز به مواد با استحکام و سختی بالا و نیز وزن وهزینه پایین در صنایع مختلف مانند صنایع هوایی، خودروسازی، عمران وغیره افزایش یافته است. ازآنجایی که هیچ ماده تک جزئی قادر به برطرف نمودن تمامی نیازها به طور همزمان نیست، استفاده از کامپوزیت‌ها گسترش یافته است. کامپوزیت‌ها (مواد چند سازه‌ای) دسته‌ای از مواد پیشرفته هستند که در آن‌ها از ترکیب مواد ساده به منظور ایجاد موادی جدید با خواص مکانیکی و فیزیکی برتر استفاده شده است. کامپوزیت از دو قسمت اصلی به نام ماتریس و تقویت کننده تشکیل شده‌است. ماتریس با احاطه کردن تقویت کننده، آن را در محل نسبی خودش نگه می‌دارد. تقویت کننده که موجب بهبود خواص مکانیکی ساختار می‌گردد، می‌تواند به صورت الیاف کوتاه و یا بلند و پیوسته باشد. در این تحقیق کامپوزیت ترموپلاست پلی پروپیلن همراه با الیاف تقویت کننده شیشه تولید شد. ابتدا با بهینه سازی شرایط بافت، پارچه های حلقوی پودی از نخ های پلی پروپیلن با ساختارهای متفاوت ریب1x1، ریب2x2 و فول کاردیگن بر روی ماشین تخت باف بافته شد. جهت تقویت بافت های مذکور، الیاف شیشه بصورت پود در ساختار پارچه قرار داده شد. سپس نمونه ها با بهینه سازی عوامل مختلف نظیر دما، فشار، زمان پیش گرم و زمان اعمال فشار، طی فرایند پرس داغ به کامپوزیت تبدیل شدند. پس از تعیین ساختار بافت بهینه، به منظور افزایش ثبات ابعادی کامپوزیت مورد نظر، با افزودن گرانول پلی پروپیلن دو ترکیب وزنی متفاوت از ماتریس و الیاف شیشه در کامپوزیت ایجاد شد. برای بررسی اثر تغییر ترکیب وزنی کامپوزیت ها، آزمایشات اولیه کشش و ضربه انجام شد. در مرحله سوم برای بهبود یکنواختی و خواص ماتریس از نانوذرات سیلیس استفاده شد. نانوذرات سیلیس با درصدهای مختلف وزنی به کامپوزیت دارای بافت بهینه، افزوده شد. برای بررسی همزمان اثر ماده ماتریس و نانوذرات سیلیس، کامپوزیتی با 5/4 درصد نانوذرات سیلیس و 60 درصد ماده ماتریس نیز تولید شد. در مرحله آخر، نمونه های موردنظر با زاویه 0 و 90 درجه روی هم قرار داده شدند تا اثر متعادل نمودن کامپوزیت بررسی شود. در میان سه بافت تولید شده در این تحقیق، بافت فول کاردیگن بدلیل ایجاد نسبت وزنی 5/68 درصد برای تقویت کننده و همچنین ایجاد ماتریسی با توزیع یکنواخت و ضخامت مناسب به عنوان بافت بهینه انتخاب شد. کامپوزیت تولید شده با بافت بهینه، همراه با افزودن گرانول های پلی پروپیلن، نانو ذرات سیلیس و نیز متعادل سازی مورد بررسی بیشتر قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که افزودن گرانول های پلی پروپیلن ضمن افزایش ثبات ابعادی کامپوزیت و یکنواختی ماتریس، خواص کششی را تضعیف نموده و خواص ضربه پذیری را بهبود بخشیده است. افزودن نانوذرات سیلیس بدلیل بالا بردن سختی و یکنواختی ماتریس، خواص کششی و خواص ضربه پذیری را بهبود بخشید. همچنین متعادل سازی کامپوزیت خواص کششی را کاهش و خواص ضربه پذیری را افزایش داده است. کلمات کلیدی: کامپوزیت شیشه- پلی پروپیلن، پارچه های حلقوی پودی، نانوذرات سیلیس، جذب انرژی، خواص کششی، لایه گذاری

ارتقاء امنیت وب با وف بومی