Σύνθετα υλικά με δυνατότητες αυτο-ίασης που κατασκευάζονται από επιφανειακά τροποποιημένη δομική μονάδα με υλικό δις-μαλεϊμίδιο

• Κύριος συγγραφέας: Μιχαηλίδης, Γεώργιος
• Άλλοι συγγραφείς: Michailidis, Georgios
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Σύνθετα υλικά; Αυτο-ίαση υλικών; Τηκόμενη ηλεκτροϊνοποίηση; Θραύση τύπου Ι; Θραύση τύπου ΙΙ; Νανοσωματίδια γραφενίου; Composite materials; Self-healing of materials; Melt electro-writing process; Bis-maleimides; Mode I testing; Mode II testing; Graphene nanoplatelets

Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο την επισκόπηση τεχνολογιών που σχετίζονται με τους τομείς της εφαρμοσμένης μηχανικής και αεροναυπηγικής τεχνολογίας. Ειδικότερα, πραγματεύεται την ανάπτυξη νέων υλικών με ικανότητα αυτο-ίασης (ΑΙ) βασισμένη σε ήδη υπάρχοντα αεροναυπηγικά υλικά (σύνθετα υλικά) υψηλών προδιαγραφών. Πιο συγκεκριμένα, γίνεται αναφορά στην τεχνολογία της ΑΙ καθώς και διαχωρισμός της τεχνολογίας αυτής ως προς τη διαδικασία ίασης των βλαβών. Στη συνέχεια, γίνεται αναφορά στην τηκόμενη ηλεκτροϊνοποίηση (ΗΙ), η οποία αποτελεί μία μέθοδο παρασκευής ινωδών δομών που στην παρούσα διπλωματική εργασία χρησιμοποιήθηκε ως καινοτόμος τρόπος εισαγωγής του παράγοντα ΑΙ. Επίσης, παρατίθενται οι διαφορετικές παράμετροι που συνοδεύουν την εν λόγω διαδικασία, ενώ συνάμα εξετάζονται οι επιδράσεις στο τελικό αποτέλεσμα λόγω μεταβολών των παραμέτρων αυτών. Επιπρόσθετα, στην παρούσα εργασία παρατίθενται έρευνες προηγούμενων ετών αναφορικά με την ικανότητα ΑΙ υλικών, τα οποία υποβάλλονται σε πειράματα θραύσης τύπου Ι και ΙΙ. Στην παρούσα διπλωματική εργασία κατασκευάστηκαν σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες άνθρακα τα οποία τροποποιήθηκαν με παράγοντα ΑΙ (ΠΑ) χρήσει της τηκόμενης ΗΙ. Ο ΠΑ ενσωματώθηκε με και χωρίς νανοσωματίδια γραφενίου περιεκτικότητας 1 wt%. Μετά την κατασκευή τα δοκίμια που προέκυψαν καταπονήθηκαν σε πειράματα διαστρωματικής αποκόλλησης τύπου Ι και ΙΙ (Mode I & II) πριν και μετά το κύκλο ΑΙ καθώς και σε κάμψη τριών σημείων (Three-point bending). Βάσει των πειραματικών αποτελεσμάτων όλα τα τροποποιημένα δοκίμια παρουσίασαν βελτιωμένες θρασυστομηχανικές ιδιότητες. Υψηλότερες ιδιότητες παρουσίασαν τα υλικά που περιείχαν γραφένιο. Μετά την πρώτη θραύση και τον κύκλο ΑΙ, τα υλικά παρουσίασαν μερική επαναφορά των μηχανικών ιδιοτήτων καθώς δεν υπήρξε σοβαρή επίπτωση στη μηχανική συμπεριφορά τους λόγω ενσωμάτωσης του ΠΑ.