تاثیر امواج مایکروویو بر خواص مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت های پلی پروپیلن/ مواد کربنی

چکیده مایکروویو امواج الکترومغناطیسی هستند که امروزه کاربردهای فراوانی در زمینه ارتباطات از قبیل تلفن ها، رادارها، ماهواره ها ، تلویزیون ها همچنین کاربردهای پزشکی و فرایند مواد دارند. در بین این کاربردها فرایند مایکروویوی مزایای زیادی بر حرارت دهی های مرسوم به دلیل توانایی حرارت دهی نمونه بطور مستقیم از طریق بر همکنش های خاص تابش الکترومغناطیس با مواد را دارد. مواد مختلف توانایی جذب یکسان مایکروویو را ندارند جذب مایکروویو به ویژگی خاصی نیاز دارد که تنها بعضی از مواد دارای آن هستند مثلا بیشتر ترموپلاستیک ها تقریباً نسبت به مایکروویوها شفاف هستند یعنی آنها نمی توانند به اندازه ای امواج مایکروویو را جذب کنند که حرارت ببینند. بعنوان مثال یک پلیمر غیر قطبی مانند پلی پروپیلن تقریباً نسبت به تابش الکترومغناطیس شفاف است و حرارت دهی آن با مایکروویو غیر عملی است در حالیکه مواد دیگر مانند اکسیدهای معدنی و بیشتر مواد کربنی از جاذب های قوی مایکروویو هستند. به این دلیل وقتی پلی پروپیلن با مواد کربنی تقویت می شود کامپوزیت های جاذب مایکروویو بدست می آیند. در این پروژه تحقیقاتی در ابتدا برای تعیین بهترین جاذب مایکروویو از بین مواد کربنی مانند گرافیت، دوده معمولی، دوده رسانا، الیاف کربن و نانو لوله کربن آزمایشی طراحی شد وسپس نتایج آن با نتایج میزان جذب کامپوزیت های آنها مقایسه شد که بهترین جاذب دوده رسانا و الیاف کربن بدست آمد. در مرحله بعد، کامپوزیت های پلی پروپیلن با الیاف کربن و دوده رسانا برای 10 ثانیه در معرض مایکروویو قرار گرفت و سپس خواص مکانیکی و فیزیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمون هایی که برای بررسی خواص مکانیکی و فیزیکی استفاده شد، شامل: آنالیزهای دینامیکی مکانیکی حرارتی، آزمون ضربه، آزمون پراش پرتو ایکس، آزمون شاخص جریان مذاب،آزمون سختی بودند. همچنین سطح مشترک ماتریس و تقویت کننده قبل و بعد از در معرض گذاری با مایکروویو از طریق میکروسکوپی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده نانو لوله کربن، دوده معمولی وگرافیت در فرکانس های پایین جاذب مایکروویو خوبی نیستند در حالی که الیاف کربن و دوده رسانا توانایی جذب مایکروویو خوبی را در فرکانس ghz 2.45 نشان می دهند. آنالیزهای مختلف نشان داد که در معرض قرار دادن کامپوزیت های پلی پروپیلن/الیاف کربن و دوده رسانا باعث بهبود بعضی از خواص مکانیکی و فیزیکی می شود.