مواد و ساخت پیشرفته

در تحقیقات اخیر، کامپوزیت های فاز نفوذی (IPCs) بر پایه ساختار آلومینیوم و فوم پلی اورتان صلب ساخته شده است. در این تحقیقات، پاسخ دینامیکی کامپوزیت های فازی نفوذی ساختار آلومینیومی متخلخل/ فوم پلی اورتان صلب در نرخ های کرنش مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. و به این وسیله خواص مکانیکی و مکانیزم های شکست IPC ها مشخص شد.

نشان داده شده است پر کردن مواد متخلخل با فوم های پلیمری باعث افزایش جذب انرژی و مقاومت در برابر ضربه آنها می شود. مواد پرکننده فوم دار تا حدود زیادی خواص دینامیکی IPC ها را بهبود می دهند بدون اینکه قابلیت فشرده سازی آنها را کاهش دهند. ساختار فلزی رفتار تغییر شکل را کنترل می کند در حالی که اثر نرخ کرنش بیشتر به پلیمر وابسته است. در واقع، ساختار آلومینیومی به دلیل کاهش قابلیت انعطاف پذیری دینامیکی، جذب انرژی کلی کمتری در نرخ کرنش های بالا نشان می دهد. به هر حال، دو فاز سازنده به طور همزمان به مقاومت بالا و پاسخ دینامیکی برجسته IPC ها کمک می کند. به علاوه، در مقایسه با IPC های متشکل از پلیمرهای جامد، پرکننده فوم دار به طور قابل توجهی قابلیت انعطاف پذیری، خواص مکانیکی و حساسیت به میزان نرخ کرنش را در IPC ها بهبود می دهند.

بر اساس این تحقیقات، مدل ترکیبی پیشنهاد شده می تواند پاسخ دینامیکی IPC ها را به خود اختصاص دهد. و این نوع IPC ها پتانسیل بالایی در جلوگیری از اتلاف انرژی و محافظت در برابر ضربه برخوردارند.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142941820321462