ساخت نانوکامپوزیت پایه پلیمری تقویت شده با نانوالیاف کربنی و بررسی خواص مکانیکی آن

thesis
abstract

نانو الیاف کربنی مانند سایر نانوساختارهای تک بعدی مانند نانوسیمها و نانولوله ها مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. از میان سایر روشهای تولید نانوالیاف امروزه الکتروریسی به عنوان روشی آسان، کارآمد، سریع و ارزان برای تولید انواع نانوالیاف پلیمری و سرامیکی معرفی شده است. در تحقیق حاضر نانوالیاف پلی اکریلونیتریل توسط الکتروریسی تهیه گردید و سپس توسط عملیات حرارتی به نانوالیاف کربنی تبدیل شد. تحولات ساختاری ایجاد شده در حین پیرولیز الیاف در دماهای مختلف، توسط طیف سنجی ft-ir بررسی گردیده و روند کلی واکنشهای انجام شده تشریح و بر اساس آن مکانیزم تشکیل نانوالیاف کربنی پیشنهاد شد. در این بررسی پارامتر eor (extent of reaction) به عنوان پارامتری ارزشمند جهت ارزیابی پیشرفت واکنشها در حین پایدار سازی الیاف محاسبه گردید که نشان داد افزایش دمای پایدارسازی سبب افزایش پیشرفت واکنش می شود. به منظور بررسی میزان گرافیتی شدن نانوالیاف در دماهای مختلف، میزان کاتالیست متفاوت و محیط عملیات حرارتی متفاوت از بررسی های طیف نگاری رامان استفاده گردید. با وجود این که ساختارهای تهیه شده به روش الکتروریسی عموما دارای باند g در cm-1 1590 هستند، اما در ساختار به دست آمده با استفاده از کاتالیست و یا توسط عملیات حرارتی در خلا، باند g در عدد موج متفاوتی شکل می کیرد که این موضوع خود بیانگر تفاوت در ساختار نانوالیاف کربنی تولید شده با استفاده از هر کدام از روش های فوق است. نتایج به دست آمده از آنالیز رامان با نتایج به دست آمده از پراش پرتو x مقایسه شد. در نهایت نانوالیاف تهیه شده به عنوان فاز استحکام بخش در تهیه ی الیاف کامپوزیتی pan تولید شده به روش الکتروریسی و مستحکم شده با نانو الیاف کربنی مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله ی بعد به منظور بررسی خواص مکانیکی الیاف کامپوزیتی از آنالیز حرارتی مکانیکی دینامیک (dmta) استفاده شد. مشخص گردید که با افزایش درصد نانوالیاف کربنی در نانوکامپوزیت های به دست آمده از الکتروریسی، انتقال شیشه ای به دماهای بالاتر انتقال یافته و پایداری حرارتی الیاف کامپوزیتی افزایش می یابد. افزایش نانوالیاف کربنی به میزان wt%10 سبب افزایش مدول اتلاف به میزان 61/4 برابر نسبت به نمونه ی pan گردید. میزان افزایش مدول یانگ در نمونه ی الیاف کامپوزیتی حاوی wt%10 نانوالیاف کربنی به میزان 57/1 برابر نمونه ی pan می باشد. همچنین با افزایش درصد وزنی نانوالیاف کربنی در کامپوزیت، مدول یانگ افزایش یافته و از حدود gpa3/6 در الیاف pan به حدود gpa5/8 در الیاف کامپوزیتی با wt%10 نانوالیاف کربنی رسید. در پایان نیز مدول یانگ نانوالیاف کربنی تهیه شده در حدود gpa81±333 محاسبه شد.

similar resources

بررسی تاثیرآسیاب مکانیکی بر ریزساختار و توزیع نانولوله‌های کربنی در ساخت نانوکامپوزیت مس تقویت شده با نانولوله‌های کربنی چند دیواره

در این تحقیق، از آسیاب مکانیکی در محیط خشک برای توزیع یکنواخت نانولوله­های کربنی چند دیواره در داخل فلز مس و ساخت نانوکامپوزیت مس- نانولوله­های کربنی چند دیواره استفاده شد. تغییرات مورفولوژی ذرات و توزیع نانولوله­های کربنی در داخل پودر مس توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، تغییرات اندازه دانه­های فلز مس توسط پراش اشعه X با استفاده از روش ویلیامسون- هال انجام شد. نتایج نشان داد که مورفولوژی ذرات، ان...

full text

بررسی خواص میکروساختاری و مکانیکی نانوکامپوزیت پایه آلومینیوم تقویت شده با نانوذارت دی سولفید تنگستن

در این تحقیق ابتدا نانو ذارت دی سولفید تنگستن با اندازه کمتر از 100 نانومتر با استفاده از روش هیدرو ترمال سنتز شد. سپس این نانوذارت به عنوان تقویت کننده طی مراحل آلتراسونیک، آسیاکاری و همزدن مکانیکی به پودر آلومینیوم اضافه گردید و نهایتا ساخت نانوکامپوزیت از روش اسپارک پلاسما زینترینگ(SPS) انجام شد. جهت بررسی ریز ساختار نانوکامپوزیت از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی(FESEM) استفاده شد. این بررس...

full text

ساخت و بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت هیبریدی شیشه-اپوکسی تقویت شده با نانوذرات تیتانیم اکسید

در این پژوهش، خواص مکانیکی نمونه­‌های اپوکسی و کامپوزیت شیشه-اپوکسی حاوی درصدهای مختلف نانوذرات تیتانیم اکسید با آزمون­‌های کشش و خمش سه ­نقطه­‌ای، بررسی دقیق شده است. نتایج آزمون­‌های کشش، برای نمونه‌­های اپوکسی حاوی نانوذرات نشان داد، با اضافه‌­شدن نانوذرات به زمینه، استحکام و مدول یانگ به مقدار محدود افزایش یافته اما کرنش در نقطه استحکام نهایی و کرنش شکست نمونه­‌ها، کاهش یافته است. همچنین، ن...

full text

ساخت و مقایسه خواص مکانیکی نانوکامپوزیت پلی‌پروپیلن تقویت شده با الیاف کربن و نانوذرات کربنات کلسیم

در تحقیق جاری، جهت ساخت نانو کامپوزیت‌ پلی‌پروپیلن تقویت شده با الیاف کربن و نانوذرات کربنات کلسیم، گرانول پلی‏پروپیلن با درصدهای مشخصی از سازگار کننده مالئیک آنیدرید و نانو کربنات کلسیم، به دستگاه اکسترودر تغذیه و گرانول آمیخته خروجی اکسترودر، داخل قالبی تحت پرس گرم قرار گرفت. بعد از تولید ورق‏های رزین از این گرانولها، آنها به صورت ساندویچی مابین صفحات پارچه‌ای الیاف کربن لایه‌چینی و پرس گرم م...

full text

ساخت و بررسی خواص مکانیکی و سایشی نانوکامپوزیت های پایه پلیمری تقویت شده با نانوذرات سرامیکی

نانوکامپوزیت های پلیمری به دلیل داشتن برخی از خواص مانند وزن پایین، استحکام بالا، مقاومت حرارتی بالا و سهولت فرآیند پذیری در سال های اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. برای ساخت نانوکامپوزیت-های پایه پلیمری سه روش وجود دارد پلیمریزاسیون درجا، فرآوری محلولی و فرآوری از حالت مذاب. از میان این سه روش روش فرآوری از حالت مذاب به دلیل سهولت فرآیند و توان بالا در تولید نانوکامپوزیت-ها به لحاظ صنعتی ...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه مواد و انرژی - دانشکده مهندسی مواد

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023