بررسی اثر پلیمرهای پایه سیلیکون بر خواص مکانیکی و مقاومت اکسیدشدن ایروژل های کربنی
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی
- نویسنده محمد مهدی سراجی
- استاد راهنما احمد رضا بهرامیان
- سال انتشار 1393
چکیده
ایروژل های کربنی بر پایه رزین های پلیمری، به دلیل دارا بودن خواصی همچون قابلیت هدایت حرارتی کم، مقاومت حرارتی زیاد، استحکام ویژه بالا و وزن مخصوص کم، در صنایع مختلف از جمله صنایع هوافضا به عنوان عایق های دما بالا و سپرهای حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند. اما تخریب ساختار به دلیل واکنش اکسید شدن در دماهای بالاتر از c°400 و در جو هوا، کاربرد این نانوساختارها را محدود کرده است. از این رو، هدف از این پژوهش بهبود پایداری و مقاومت حرارتی ایروژل های کربنی، همزمان با حفظ خواص عایقی و مکانیکی مطلوب آن هاست. در این پژوهش، به منظور بهبود مقاومت اکسیدشدن ایروژل های کربنی، اصلاح ساختاری این مواد به وسیله ی ایجاد فازی از ترکیبات مقاوم به اکسیدشدن سیلیکا و پیوندهای سیلیکون کاربیدی، صورت گرفت. ایروژل هیبریدی نووالاک-سیلیکا، به عنوان پیش ماده تهیه ایروژل نانوکامپوزیتی کربن/سیلیکا/سیلیکون کاربید انتخاب شد. دلیل استفاده از نووالاک به عنوان فاز آلی، زغال گذاری زیاد، قیمت ارزان و در دسترس بودن آن است. همچنین فاز سیلیکایی با استفاده از پیش پلیمر معدنی تترا اتوکسی سیلان تهیه شد. ایروژل هیبریدی نووالاک-سیلیکا با استفاده از روش پلیمرشدن سل-ژل در محیط اشباع از بخار حلال و روش خشک¬کردن محیطی تهیه شد. استفاده از این روش منجر به کاهش زمان فرآیند، استحکام ژل و عدم استفاده از روش خشک کردن خطرناک و پرهزینه ی سیال فوق بحرانی شد. در مرحله ی بعد، ایروژل های هیبریدی، در عملیات حرارتی گرماکافت و احیای حرارتی-کربنی، به ترتیب، به ایروژل های نانوکامپوزیتی کربن/سیلیکا و کربن/سیلیکا/سیلیکون کاربید تبدیل شدند. در هر مرحله، پس از تهیه ایروژل ها، بررسی های مربوط به ریزساختار، خواص حرارتی و مکانیکی بر روی نمونه ها صورت گرفت. نتایج نشان داد که ایروژل های هیبریدی و نانوکامپوزیتی تهیه شده دارای شبکه های هیبریدی نانوساختار با تخلخل بالا (بالای 80 درصد) و چگالی پایین (کمتر از g/cm³ 25/0) هستند. نقشه عنصری سیلیکون، توزیع خوب فاز سیلیکا را در سراسر ساختار ایروژل ها نشان داد. همچنین دمای شروع اکسیدشدن از c° 470 برای ایروژل کربنی به دمای c° 770 در نمونه های نانوکامپوزیتی افزایش و نرخ اکسیدشدن کاهش یافت. استحکام فشاری نمونه های هیبریدی و نانوکامپوزیتی با افزایش میزان فاز سرامیکی در حدود 20 درصد کاهش یافت. همچنین افزودن فاز سیلیکا منجر به بهبود خواص عایقی ایروژل های هیبریدی و نانوکامپوزیتی شد.
منابع مشابه
روش های تهیه و بهبود مقاومت اکسایشی ایروژل های کربنی
اسفنج های کربنی بر پایه رزین ها و پیش مواد پلیمری، به دلیل خواصی همچون رسانندگی گرمایی کم، پایداری گرمایی خوب، استحکام ویژه زیاد و چگالی کم، در صنایع مختلف به ویژه هوافضا، به عنوان عایق های دمازیاد، سپرهای گرمایی و ساختارهای محافظ مواد استفاده می شوند. در این مقاله، روش های تولید نانوساختارهای کربنی معرفی می شوند. با استفاده از روش قالب های پلیمری، فرایند اسفنج کردن پیش ماده های پلیمری مانن...
متن کاملبررسی اثر پارامترهای فرآیندی بر ریخت شناسی، خواص حرارتی و مکانیکی ایروژل های کربنی
ایروژل های کربنی مواد کربنی نانوساختار نوینی هستند که در دهه اخیر توجهات زیادی را به خود جلب نموده اند. روش مرسوم برای ساخت ایروژل های کربنی پلیمرشدن سل- ژل مونومرهای رزورسینول و فرمالدهید در محیط آبی در دمایی کمتر از دمای جوش استاندارد حلال به منظور تشکیل ژل، تعویض حلال و خارج کردن حلال درون حفرات ژل با استفاده از روش خشک کردن با سیال فوق بحرانی و در نهایت پیرولیز ایروژل آلی به دست آمده در محی...
15 صفحه اولروش های تهیه و بهبود مقاومت اکسایشی ایروژل های کربنی
اسفنج های کربنی بر پایه رزین ها و پیش مواد پلیمری، به دلیل خواصی همچون رسانندگی گرمایی کم، پایداری گرمایی خوب، استحکام ویژه زیاد و چگالی کم، در صنایع مختلف به ویژه هوافضا، به عنوان عایق های دمازیاد، سپرهای گرمایی و ساختارهای محافظ مواد استفاده می شوند. در این مقاله، روش های تولید نانوساختارهای کربنی معرفی می شوند. با استفاده از روش قالب های پلیمری، فرایند اسفنج کردن پیش ماده های پلیمری مانن...
متن کاملاستفاده از لجن کارخانه بازیافت کاغذ بر خواص مکانیکی چندسازه بر پایه پلیمرهای بازیافتی
در این پژوهش ویژگیهای مکانیکی چندسازه پلیمرهای بازیافتی (پلیاتیلن و پلیپروپیلن) و لجن کارخانه بازیافت کاغذ از دو منبع مختلف شامل لجن پساب (S) و لجن رویDAF (D) به‌عنوان تقویت کننده مورد بررسی قرار گرفت. برای ساخت چندسازه از سه سطح لجن کاغذ ( 15،30 و 45% ) استفاده شد. برای اختلاط مواد از دستگاه هک و برای ساخت نمونههای استاندارد از قالبگیری تزریقی استفاده گردید. نتایج بدست‌آمده نشان داد که چ...
متن کاملبررسی اثر نانولوله های کربنی بر خواص پوشش های آلی
در سال های اخیر مطالعه برروی پوشش های حاوی ذرات نانو به شدت گسترش یافته است.استفاده از ذرات نانو در پوشش های آلی موجب بهبود خواص الکتریکی و مکانیکی آن می شود .یکی از بهترین گزینه ها برای بهبود خواص پوشش های آلی استفاده ازنانولوله های کربنی با خواص منحصربه فرد است. رسانایی گرمایی و الکتریکی ،مقاومت خوب و نسبت طول به قطربسیار بالای این ماده باعث بهبود خواص پوشش های آلی می شود. از زمان کشف نانو لو...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023