منصة الرسائل والاطاريح: تأثير تحفير الألياف على الخواص الميكانيكية للمواد المركبة الناتجة

الخلاصة

تعتمد الخواص الميكانيكية للمواد المركبة المقواة بالألياف على مقاومة الربط بين الألياف والأرضية لان الربط الجيد بين الألياف والأرضية يسمح لانتقال الحمل المسلط من الأرضية إلى الألياف , ويتم تحسين مقاومة الربط من خلال المعاملة السطحية للألياف , فالتحفير احد أساليب هذه المعاملة وعليه جرت الكثير من البحوث والدراسات لمعرفة تأثير التحفير على الخواص الفيزيائية والميكانيكية للألياف والخواص الميكانيكية للمواد المركبة المقواة بتلك الألياف . يهدف البحث الحالي إلى : التحفير الرطب لألياف الزجاج باستخدام محلولين الأول (CH3OH + NaOH) والثاني محلول (H2O + NaOH) وذلك لغرض انشاء حفر على سطح الألياف لزيادة الخشونة السطحية بالتالي زيادة الربط بين الألياف والأرضية . دراسة تأثير تحفير ألياف الزجاج باستخدام المحلول الأول على مقاومة الشد لها وتأثيره على الخواص الميكانيكية (الشد والانحناء) للمواد المركبة ذات أساس من البولي استر غير المشبع والمقواة بألياف زجاج محفرة , على قوة فك الربط بين حزمة الألياف المحفرة وقطرة من البولي استر غير المشبع . تمت معالجة حزم من ألياف زجاج نوع (E-glass) بمحلول التحفير الأول والثاني لاختبار الفقدان بالوزن والتصوير المجهري , وتم ايضاً معالجة حزم من ألياف زجاج بمحلول التحفير الأول لاختباري الشد للألياف والقص البيني بين الألياف وقطرة من البولي استر غير المشبع , إضافة إلى معالجة حصيرة من ألياف الزجاج بمحلول التحفير الأول , بعد ذلك تصنع عينات من المواد المركبة ذات أساس من البولي استر غير المشبع مقواة ب(20 %wt) ألياف زجاج محفرة لاختباري الشد والانحناء للمواد المركبة . تم أجراء تصوير مجهري لألياف الزجاج غير المعالجة والألياف المعالجة كمياوياً أو حرارياً واختبار الفقدان بالوزن للألياف المعالجة بمحلولي التحفير الأول والثاني واختبار شد للألياف المعالجة بمحلول التحفير الأول , اختباري الشد والانحناء للمواد المركبة ذات أساس من البولي استر غير المشبع والمقواة بألياف زجاج محفرة بمحلول التحفير الأول واختبار القص البيني بين حزمة من ألياف الزجاج المحفرة بمحلول التحفير الأول وقطرة من البولي استر غير المشبع . أظهرت النتائج حدوث تحفير لألياف الزجاج المعالجة بمحلول (CH3OH + NaOH) والمعالجة بمحلول (H2O + NaOH) . ارتفاع نسبة الفقدان بالوزن للألياف المعالجة بمحلول التحفير الثاني بالمقارنة مع نسبة الفقدان بالوزن للألياف المعالجة بمحلول التحفير الأول . إن نسبة الفقدان بالوزن للألياف تزداد مع زيادة درجة حرارة وفترة المعالجة وزيادة النسبة الوزنية لمحلول التحفير إلى الألياف . الألياف المحفرة بمحلول التحفير الأول والمغمورة في البولي استر غير المشبع تعلقت قطرات من البولي استر على كامل السطح وهذا يدل على زيادة الربط بين الألياف المحفرة والأرضية . انخفاض قيم مقاومة الشد ومعامل المرونة للألياف المحفرة بالمقارنة مع قيمها للألياف غير المعالجة وهذا الانخفاض يزداد مع زيادة فترة ودرجة حرارة المعالجة . ارتفاع مقدار قوة فك الربط بين حزمة الألياف المحفرة وقطرة من البولي استر غير المشبع والمعالجة في درجة حرارة (35 oC) ولمدة (3 days) تعطي أعلى مقداراً لقوة فك الربط . ارتفاع مقاومة كسر الانحناء لعينات المواد المركبة المقواة بألياف زجاج محفرة والمعالجة في درجة حرارة (35 oC) ولمدة (3 days) تعطي أعلى مقاومة . ارتفاع مقاومة الشد ومعامل المرونة لعينات المواد المركبة المقواة بألياف زجاج محفرة والمعالجة في درجة حرارة (35 oC) ولمدة (5 days) تعطي أعلى مقاومة شد والمعالجة في درجة حرارة (35 oC) ولمدة (3 days) تعطي أعلى (E composite of reinforced with etched fiber / E composite of reinforced with untreated fiber) .