دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 12 4 2026 02 20 Investigation the Effect of Chemical Composition of Additives on Physical, Mechanical and Structural Properties of SiC-TiB2 Nanocomposites Reinforced by Graphene Quantum Dot Nanoparticles (GQD) بررسی تأثیر ترکیب شیمیایی افزودنی‌ها بر خواص فیزیکی، مکانیکی و ساختاری نانوکامپوزیت SiC-TiB2 تقویت شده با نانوذرات نقاط کوانتومی گرافن (GQD) 2873 2880 736369 10.22068/jstc.2026.2083517.1950 FA لاله خیری نیا دانشجوی دکتری، مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران. نادر پروین استاد، مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران. حمیدرضا بهاروندی استاد، مرکز مواد و تکنولوژی کامپوزیت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران. Journal Article 2026 01 08 This research focuses on the production of silicon carbide matrix composites and investigates the addition of titanium diboride and graphene quantum dots (GQD) to enhance mechanical, physical, and structural properties. The aim of this research is to produce SiC-TiB2-GQD composites with high physical and mechanical properties such as fracture toughness and Young's modulus higher than pure silicon carbide. The experimental design was carried out using the Taguchi method and finally 23 samples with different chemical compositions were prepared and the final sapmples were produced in the form of tablets after hydraulic pressing. The samples produced with different amounts of additives and also the appropriate amount of silicon carbide matrix powder were prepared and subjected to sintering at 21500C. By examining microstructure, fractography, mechanical and physical properties, the optimal conditions for producing these composites were determined. Finally, the highest fracture toughness (6.13MPa.m1/2) and Young's modulus (523MPa) were obtained for the sample containing 20 wt% TiB2 and 0.3 wt% GQD. این پژوهش به تولید کامپوزیت‌ زمینه کاربید سیلیسیم می‌پردازد و تأثیر افزودنی‌های دی بورید تیتانیم و نقاط کوانتومی گرافن (GQD) برای افزایش ویژگی‌های مکانیکی، فیزیکی و ساختاری را مورد بررسی قرار می‌دهد. هدف از این پژوهش، تولید کامپوزیت‌ SiC-TiB2-GQD با خواص فیزیکی و مکانیکی بالا همچون چقرمگی شکست و مدول یانگ بالاتر نسبت به کاربید سیلیسیم خالص می‌باشد. طراحی آزمایش با استفاده از روش تاگوچی انجام شد و نهایتا 23 عدد نمونه با ترکیب شیمیایی متفاوت تهیه شد و قطعات نهایی بعد از عملیات پرس هیدرولیک به شکل قرص تولید شدند. نمونه‌های تولید شده با مقادیر مختلف از افزودنی‌ها و نیز مقدار متناسب از پودر زمینه‌ی کاربید سیلیسیم تهیه و تحت عملیات سینتر در دمای 2150 درجه‌ سانتی‌گراد قرار گرفتند. با بررسی‌های ریزساختاری، شکست‌نگاری، خواص مکانیکی و فیزیکی شرایط بهینه برای تولید این کامپوزیت‌ها تعیین شد. نهایتاً بالاترین میزان چقرمگی شکست (6.13MPa.m1/2) و مدول یانگ (523MPa) برای نمونه‌ی حاوی20 درصد وزنی TiB2 و 0.3 درصد وزنی GQD حاصل شد. https://jstc.iust.ac.ir/article_736369_cda939fbcd418748df2de1488ae5d950.pdf

دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 12 4 2026 02 20 Investigation of the properties of glass/polyphenylene sulfide commingled hybrid fibers and evaluation of the effect of fiber arrangement on the interlaminar shear and tensile properties of fabricated thermoplastic composites بررسی خواص الیاف هیبریدی کامینگل شیشه/پلی فنیلن سولفید و ارزیابی تاثیر آرایش الیاف بر خواص برشی میان لایه ای و کششی کامپوزیت های گرمانرم ساخته شده 2881 2890 736370 10.22068/jstc.2026.2084025.1951 FA میثم باقری بروج دانشجوی دکترا، مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر ، تهران . 0009-0004-6471-1319 محمدرضا محدث مجتهدی دانشیار، مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر ، تهران. علیرضا خاوندی استاد، مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت، تهران. Journal Article 2026 01 29 In this study, the properties of glass/polyphenylene sulfide commingled hybrid fibers were first investigated, including physical, thermal, and SEM images, and then the effect of fiber arrangement on the mechanical properties of glass-fiber reinforced thermoplastic composites in polyphenylene sulfide was also investigated. Composite sheets were fabricated using glass-comingel/PPS hybrid yarns through a hot pressing process in two different configurations: (1) reinforced with continuous, unidirectional fibers and (2) reinforced with short fibers and randomly arranged. The main objective was to directly compare the interlaminar shear strength (ILSS) and tensile properties of these two structures in order to understand the role of fiber orientation in the final product performance. The results of mechanical tests showed strong anisotropy in unidirectional samples; such that the tensile strength in the longitudinal direction (289 MPa) was much higher than that in the transverse direction (5 MPa) and chopped fiber samples (61 MPa). Similarly, the ILSS value of the unidirectional sample (18.7 MPa) was significantly higher than that of the random fiber samples (7 MPa). The main novelty of this study is its focus on glass/PPS fibers, the use of hybrid commingled yarn to improve impregnation and integration of the fibers and matrix, and the direct comparison of two reinforcement configurations, namely continuous unidirectional fibers and short fibers with random distribution. در این مطالعه، ابتدا خواص الیاف هیبریدی کامینگل شیشه و پلی فنیلن سولفید (PPS) از جمله خواص فیزیکی، حرارتی و تصاویر SEM مورد بررسی قرار گرفت و در ادامه تأثیر آرایش الیاف بر خواص مکانیکی کامپوزیت‌های گرمانرم تقویت‌شده با الیاف شیشه در زمینه پلی‌فنیلن سولفید نیز بررسی شد. ورق‌های کامپوزیتی با استفاده از نخ هیبریدی کامینگل شیشه/PPS و از طریق فرآیند پرس گرم در دو پیکربندی متفاوت ساخته شدند: (۱) تقویت‌شده با الیاف پیوسته و تک‌جهته و (۲) تقویت‌شده با الیاف کوتاه و با آرایش تصادفی. هدف اصلی، مقایسه مستقیم استحکام برشی میان‌لایه‌ای (ILSS) و خواص کششی این دو ساختار به منظور درک نقش جهت‌گیری الیاف در عملکرد نهایی محصول بود. نتایج آزمون‌های مکانیکی نشان‌دهنده ناهمسانگردی شدید در نمونه‌های تک‌جهته بود؛ به طوری که استحکام کششی در جهت طولی (MPa ۲۸۹) به مراتب بالاتر از جهت عرضی (MPa ۵) و نمونه‌های با الیاف خردشده (MPa ۶۱) بود. به طور مشابه، مقدار ILSS در نمونه تک‌جهته (MPa ۷/۱۸) به شکل چشمگیری بیشتر از نمونه‌های با الیاف تصادفی (MPa ۷) بود. نوآوری اصلی این مطالعه، تمرکز بر الیاف شیشه/PPS استفاده از نخ هیبریدی کامینگل به‌منظور بهبود آغشتگی و یکپارچه‌سازی الیاف و زمینه، و مقایسه مستقیم دو آرایش تقویت‌کننده شامل الیاف پیوسته تک‌جهته و الیاف کوتاه با توزیع تصادفی است. https://jstc.iust.ac.ir/article_736370_dfdc0302bb89eddf9961372e8e98e288.pdf