چکیده
فعالیت های تحقیقاتی مربوط به مواد درجه بندی شده بر اساس کارکرد (FGM) در سال های اخیر به سرعت در حال افزایش هستند. خصوصیات ابرشبکه نانولوله های کربنی مانند استحکام بالا، سفتی بالا، نسبت ابعادی بالا، و چگالی کم از آنها یک تقویت کننده عالی برای مواد کامپوزیتی ساخته است. طرح درجه بندی کارکردی (FG) تقویت کننده ها با الهام از مفهوم FGM، برای مواد کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله کربنی و درجه بندی کارکردی (FG-CNTRC) مورد استفاده قرار گرفته است. این مقاله تلاش دارد تا عناوین مربوط به FG-CNTRC را شناسایی و بیان کند و کارهای تحقیقاتی اخیر را که در این حوزه گزارش شده اند مرور کند. این مقاله مروری شامل مطالب زیر است: (1) مقدمه کوتاهی درباره مواد کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله کربنی (CNTRC)؛ (2) مروری بر تحلیل مکانیکی FG-CNTRC؛ و (3) بحث دقیق درباره پیشرفت های اخیر در FG-CNTRC و ویژگی های آن.
1-مقدمه
نانولوله های کربنی، در بسیاری از حوزه های علوم و مهندسی مورد توجه محققین بوده اند. این امر اساساً به علت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی قابل توجه مانند مقاومت بالا، سفتی بالا و نسبت ابعادی بالاست اما چگالی بسیار کمی دارند. نانولوله های کربنی در ساختارهای تک دیواره یا چنددیواره وجود دارند. نانولوله های کربنی تک دیواره (SWCNT) [1،2] از طریق پیچیدن یک تکلایه گرافنی به صورت بدون مرز، تشکیل می شوند و یک استوانه را ایجاد می کنند که قطر 1 نانومتر و طولی از مرتبه سانتی متر دارد. همانند فاصله صفحات پایه در گرافیت، نانولوله کربنی چنددیواره (MWCNT) آرایه ای از این استوانه هاست که به صورت هم مرکز شکل گرفته اند و فاصله جدایی 0.35 نانومتر با قطر 2 تا 100 نانومتر و طول صدها میکرون دارند [3]. دریافته شده است که گرافن مدول درونصفحه تا 1.06 TPa دارد و انتظار می رود که نانولوله کربنی سفتی مشابهی داشته باشد [4]. با استفاده از محاسبات چگالی موضعی اولیه، اورنی و همکارانش [5] صلبیت SWCNTهای کوتاه را محاسبه کردند و دریافتند که مدول یانگ آن برابر با 1500 GPa است که مشابه با گرافیت است. وانگ و همکارانش [6] یک میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) را برای اندازه گیری مستقیم ثابت سفتی MWCNTهای قوسی در یک انتها در سال 1997 مورد استفاده قرار دادند. آنها مدول یانگ میانگین 1.28TPa را بدست آوردند. بررسی بیشتر برای اندازه گیری های مقاومت انجام شده است؛ این امر، مقاومت خمشی میانگین 14GPa را بدست می دهد. با استفاده از AFM برای خمش MWCNT قوسی، که در یک انتها متصل است و روی یک حفره است، سالوتات و همکارانش [7] یک مدول یانگ میانگین 810 GPa را بدست آوردند...
از طریق لینک زیر می توانید مقاله انگلیسی را به صورت رایگان دانلود فرمایید و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده نمایید.