فایل ورد کامل رفتار سایش لغزشی کامپوزیت های اپوکسی شیشه E / MWCNT : یک ارزیابی تجربی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

این مقاله، ترجمه شده یک مقاله مرجع و معتبر انگلیسی می باشد که به صورت بسیار عالی توسط متخصصین این رشته ترجمه شده است و به صورت فایل ورد (microsoft word) ارائه می گردد

متن داخلی مقاله بسیار عالی، پر محتوا و قابل درک می باشد و شما از استفاده ی آن بسیار لذت خواهید برد. ما عالی بودن این مقاله را تضمین می کنیم

فایل ورد این مقاله بسیار خوب تایپ شده و قابل کپی و ویرایش می باشد و تنظیمات آن نیز به صورت عالی انجام شده است؛ به همراه فایل ورد این مقاله یک فایل پاور پوینت نیز به شما ارئه خواهد شد که دارای یک قالب بسیار زیبا و تنظیمات نمایشی متعدد می باشد

توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل رفتار سایش لغزشی کامپوزیت های اپوکسی شیشه E / MWCNT : یک ارزیابی تجربی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

تعداد صفحات این فایل: ۱۸ صفحه

چکیده

این تحقیق خواص سایش لغزشی کامپوزیت‌های اپوکسی شیشه‌ای E /  MWCNT (نانولوله کربنی چند ضلعی) و کامپوزیت اپوکسی / MWCNT را ارزیابی کرده است. چهار نوع مختلف تقویت کننده (۰، ۵/۰، ۱ و ۵/۱ درصد وزنی) از MWCNT در یک رزین اپوکسی پراکنده می‌شود. طراحی آزمایش (DOE) و تجزیه و تحلیل انحراف معیار (ANOVA) برای درک رابطه بین عوامل کنترل (درصد تقویت، فاصله لغزش، سرعت لغزش و نیروی عمود) و معیارهای پاسخ (سرعت سایش ویژه و ضریب اصطکاک) مورد استفاده قرار می‌گیرند. متغیرهای کنترل از قبیل فاصله‌ی لغزش (۳۰۰، ۶۰۰، ۹۰۰ و ۱۲۰۰ متر) و بارهای عمود ۱۰، ۱۵، ۲۰ و ۲۵ نیوتن و سرعت کششی ۱، ۲، ۳ و ۴ متر بر ثانیه، برای این مطالعه انتخاب شده‌اند. مشاهده شده است که میزان سایش ویژه و ضریب اصطکاک می‌تواند با افزودن MWCNT کاهش یابد. تصویر برداری میکروسکوپ الکترونی (SEM) برای مشاهده سطوح فرسوده نمونه‌ها استفاده می‌شود. در مقایسه با اپوکسی خالص، کامپوزیت‌های حاوی MWCNT درصد کاهش جرم، ضریب اصطکاک و نرخ سایش کمتری را نشان دادند. بررسی میکروسکوپی سطح شکستگی نمونه‌های فرسوده نشان می‌دهد که واکنش‌های فیبر نوری زمانی اتفاق می‌افتد که تنش‌ها در سطح تماس ماتریس فیبر بیش از مقاومت بین فاز باشد، و فیبر را از ماتریس جدا کند. متغیرهای کنترل بهینه برای کاهش ضریب سایش و اصطکاک کامپوزیت‌ها به دست آمده‌اند.

۱ مقدمه

پلیمرها [۱-۵] به‌ویژه کامپوزیت‌های اپوکسی شیشه‌ی E، به علت خواص فیزیکی و مکانیکی بالا مانند مقاومت فشاری بالا، مدول الاستیسیته و چگالی کم، به‌عنوان مواد کاندیدای بالقوه برای کاربردهای مختلف تریبولوژیک در نظر گرفته می‌شوند. خواص مکانیکی قابل توجه نانولوله‌های کربنی (CNTs) الهام بخش محققان برای تولید کامپوزیت با ترکیب CNT‌ها و ماتریکس بوده است. به‌تازگی برخی از محققان [۱-۵] در مورد عملکرد سایش کامپوزیت‌های شیشه‌ی E / اپوکسی گزارش داده‌اند. محققان کارهای کمی برای توصیف سایش لغزشی کامپوزیت‌های بر پایه‌ی CNT انجام داده‌اند. وانگ  و همکاران [۶] رفتار مکانیکی و تریبولوژیکی ترکیب PA66 / UHMWPE با سازگاری را مطالعه کردند. نتایج نشان داد که اضافه کردن UHMWPE سرعت سایش را کاهش می‌دهد. فریدریش  و پایپ  [۷] رفتار سایشی ساینده از اپوکسی تقویت شده با کربن، شیشه و آرامید را مورد مطالعه قرار دادند. هارشا  و تواری  [۸] رفتار سایش ساینده برشی و سایش سه جسمی کامپوزیت‌های پلی آریل اتر کتون  را گزارش کردند.

۴ نتیجه گیری

نتیجه گیری‌های زیر به دست آمده‌اند:

۱ افزودن MWCNT به ماتریکس اپوکسی به‌طور قابل توجهی باعث افزایش رفتار سایش لغزشی آن می‌شود. درصد تقویت کننده تنها بر میزان سایش ویژه و ضریب اصطکاک در هر دو این کامپوزیت تأثیر بسزایی دارد. 

۲ برای هر دو نوع کامپوزیت (اپوکسی – MWCNT و اپوکسی شیشه‌ی E / MWCNT) روشن است که سرعت سایش ویژه با افزایش درصد MWCNT کاهش می‌یابد.

۳ بررسی میکروسکوپی سطح شکستگی نمونه‌های فرسوده شده نشان می‌دهد که خروج و انفصال فیبر زمانی رخ می‌دهد که تنش‌ها در سطح تماس ماتریس فیبر بیش از مقاومت بین فاز باشد، و فیبر را از ماتریس جدا کند.

۴ متغیرهای کنترل بهینه برای کاهش ضریب سایش و اصطکاک کامپوزیت‌ها به دست آمده‌اند. 

۵ نتایج ANOVA نشان می‌دهد که فاصله‌ی لغزش، سرعت لغزش و نیروی عمودی برای هر دو کامپوزیت اپوکسی / MWCNT و اپوکسی شیشه‌ی E /  MWCNT کمتر است.

عنوان انگلیسی:Sliding wear behavior of E-glass-epoxy/MWCNT composites: An experimental assessment~~en~~

Abstract

This investigation has evaluated the sliding wear properties of E-glass-epoxy/MWCNT (multiwalled carbon nanotube) composite and Epoxy/MWCNT composite. Four different reinforcements (0, 0.5,1 and 1.5 wt %) of MWCNTs are dispersed into an epoxy resin. Design of experiments (DOE) and Analysis of variance (ANOVA) are employed to understand the relationship between control factors (Percentage of reinforcement, Sliding distance, Sliding velocity and Normal load) and response measures (specific wear rate and friction coefficient). The control variables such as sliding distance (300, 600, 900 and 1200m) and normal loads of 10, 15, 20 and 25 N and at sliding velocities of 1, 2, 3 and 4m/s are chosen for this study. It is observed that that the specific wear rate and friction coefficient can be reduced by the addition of MWCNTs. Scanning electron microscopy (SEM) is used to observe the worn surfaces of the samples. Compared with neat epoxy, the composites with MWCNTs showed a lower mass loss, friction coefficient and wear rate and these parameters decreased with the increase of MWCNT percentage. Microscopic investigation of worn out sample fracture surface has revealed that fiber debonding happens when the stresses at the fiber matrix interface exceeds the interfacial strength, causing the fiber to debond from the matrix. The optimum control variables have been derived to reduce both wear and friction coefficient of composites.

۱ Introduction

Polymers [1–۵] particularly E-glass epoxy based composites are considered as potential candidate materials for various tribological applications [2–۴] due to their superior physical and mechanical properties such as high compressive strength, elastic modulus and low density. The remarkable mechanical properties of the carbon nanotubes (CNTs) have inspired the researchers to produce composites by combined CNTs with matrix. Recently, some researchers [1–۵] have reported regarding the wear performance of E-glass/ epoxy composites. Very little work has been done by researchers to describe the sliding wear of CNT based composites. Wang et al. [6] studied the mechanical and tribological behavior of the blend of PA66/UHMWPE with compatibilizer. The results showed that the addition of UHMWPE reduced the wear rate. Friedrich and Pipes [7] studied the abrasive wear behavior of epoxy reinforced with carbon, glass and aramid fabrics. Harsha and Tewari [8] reported the two-body and three-body abrasive wear behavior of polyaryletherketone composites.

۴ Conclusions

The following conclusions are drawn:

۱ The inclusion of MWCNTs to the epoxy matrix considerably enhances its sliding wear behavior. Percentage of reinforcement has only significant effect on specific wear rate and friction coefficient in both these composites.

۲ It is clear, for both types of composites (Epoxy–MWCNT and E-glass-epoxy/MWCNT) that the specific wear rate decreases with increase of percentage of MWCNT.

۳ Microscopic investigation of worn out sample fracture surface has also revealed that fiber debonding and fiber pullout happens when the stresses at the fiber matrix interface exceed the interfacial strength, causing the fiber to debond from the matrix.

۴ The optimum control variables have been derived to reduce both wear and friction coefficient of composites. 5. The ANOVA results reveal that Sliding distance, Sliding velocity and Normal load are less significant for both Epoxy/MWCNT composites E glass-epoxy/MWCNT composites.

$$en!!