مروری بر خواص کششی کامپوزیت های پلیمری الیاف طبیعی تقویت شده

قیمت: 39,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

مروری بر خواص کششی کامپوزیت های پلیمری الیاف طبیعی تقویت شده

عنوان لاتین

A review on the tensile properties of natural fiber reinforced polymer composites

این مقاله یک بررسی در مورد خواص کششی الیاف طبیعی کامپوزیت های پلیمری تقویت شده است. الیاف طبیعی به تازگی به عنوان یک تقويت جایگزین برای الیاف پلیمری مرکب تقويت شده (FRP) مورد توجه پژوهشگران، مهندسان و دانشمندان قرار گرفته است. با توجه به هزینه پایین، خواص مکانیکی نسبتا خوب، استحکام بالا، غیر سایندگی، ویژگی های سازگار با محیط زیست و تجزیه پذیری زیستی، آنها به عنوان جایگزین برای فیبر معمولی، مانند شیشه، آرامید و کربن مورد استفاده قرار می گيرند. خواص کششی الیاف طبیعی پلیمرهای تقويت شده (هر دو گرمانرم و گرماسخت) عمدتا توسط چسبندگی سطحی بین ماتریس و الیاف تحت تاثیر قرار می گيرند. چند تغییرات شیمیایی به منظور بهبود اتصال ماتریس فیبر سطحی مورد استفاده قرار می گيرند و در نتیجه خواص کششی کامپوزیت افزايش پيدا می کند. به طور کلی، مقاومت کششی الیاف طبیعی کامپوزیت های پلیمری تقويت شده با فیبر تا مقدار حداکثر یا بهینه افزايش پيدا می کند، سپس اين مقدار کاهش خواهد یافت. با این حال، مدول های یانگ از الیاف طبیعی کامپوزیت های پلیمری تقويت شده با افزایش بارگذاری فیبر افزایش پيدا می کند. Khoathane و همکارانش [1] نشان دادند که استحکام کششی و مدول یانگ کامپوزیت تقویت شده با الیاف کنفی رنگبری شده فوق العاده با افزایش بارگذاری فیبر افزایش یافته است. به مدلسازی ریاضی نیز اشاره شده است. مشخص شد که قانون ترکيب (ROM) پیش بینی شده و استحکام کششی تجربی الیاف طبیعی مختلف مواد مرکب HDPE تقويت شده بسیار نزدیک به یکدیگر بودند. مشخص شد که معادله Halpin- Tsai موثر ترين معادله در پیش بینی مدول یانگ کامپوزیت حاوی انواع مختلف الیاف طبیعی است.

This paper is a review on the tensile properties of natural fiber reinforced polymer composites. Natural fibers have recently become attractive to researchers, engineers and scientists as an alternative reinforcement for fiber reinforced polymer (FRP) composites. Due to their low cost, fairly good mechanical properties, high specific strength, non-abrasive, eco-friendly and bio-degradability characteristics, they are exploited as a replacement for the conventional fiber, such as glass, aramid and carbon. The tensile properties of natural fiber reinforce polymers (both thermoplastics and thermosets) are mainly influenced by the interfacial adhesion between the matrix and the fibers. Several chemical modifications are employed to improve the interfacial matrix–fiber bonding resulting in the enhancement of tensile properties of the composites. In general, the tensile strengths of the natural fiber reinforced polymer composites increase with fiber content, up to a maximum or optimum value, the value will then drop. However, the Young’s modulus of the natural fiber reinforced polymer composites increase with increasing fiber loading. Khoathane et al. [1] found that the tensile strength and Young’s modulus of composites reinforced with bleached hemp fibers increased incredibly with increasing fiber loading. Mathematical modelling was also mentioned. It was discovered that the rule of mixture (ROM) predicted and experimental tensile strength of different natural fibers reinforced HDPE composites were very close to each other. Halpin– Tsai equation was found to be the most effective equation in predicting the Young’s modulus of composites containing different types of natural fibers