نام پژوهشگر: سینا آریایی

بررسی پارامترهای موثر بر میزان چسبندگی کامپوزیت زمینه اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه بر روی سطح یک فولاد سازه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  سینا آریایی   عباس کیان وش

محققان همواره در تلاش بوده و هستند که بتوانند روشهای ترمیمی کم هزینه ای را در مورد تعمیر و بازسازی لوله های انتقال سیالات مختلف همچون نفت و آب ابداع کرده و گسترش دهند. به همین علت، استفاده از مواد ترمیم کننده ی کامپوزیتی پایه پلیمری (pmc) در دهه های اخیر مطرح وجایگزین روشهای بازسازی سنتی، با استفاده از بستهای فولادی، قرار گرفته اند. عمده ترین مزایای استفاده از این مواد پیشرفته، عدم نیاز به صرف زمان، نیروی کار و هزینه زیاد به خاطردرجابودن تعمیرات و کاهش آهنگ خوردگی بعدی خطوط است. در پژوهش حاضر، با انتخاب رویکرد بازسازی خطوط لوله انتقال آب با استفاده از وصله های کامپوزیتی پایه اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه، بهینه سازی چسبندگی وصله های کامپوزیتی بر سطح فولاد( به علت نقش کلیدی آن در موفقیت آمیز بودن بازسازی) مورد مطالعه قرار گرفت. ابتدا آزمون های سنجش چسبندگی کامپوزیت بر سطح فولاد در دو حالت بارگذاری کششی وبرشی با سه چسب پایه سیانوکریلات، متاکریلات واپوکسی، انجام شد. چسب پایه متاکریلات با استحکام چسبندگی به ترتیب 75/19 mpa در حالت بارگذاری کششی و 79 / 10 mpa در حالت بارگذاری برشی و جابجایی های متناظر 25/0 mm و 91/0 mm بعنوان پلیمر واسط(چسب) تعیین گردید. سپس، با بهره گیری از روش طراحی آزمایش مرکب مرکزی، تاثیر دو پیش عملیات سطحی اکسیداسیون گرمایی و سیلان کاری سطح فولاد و همچنین نحوه چگالش پلیمر، بر استحکام چسبندگی و جابجایی متناظر نمونه های sls بررسی گردید. با انجام پیش عملیات اکسیداسیون گرمایی برروی سطح فولاد( پولیش شده)، در دمای c°250به مدت زمان 45 دقیقه، زبری متوسط سطح از 7/8 nmبه4/46 nm و استحکام چسبندگی sls آن از 79 / 10 mpa به 85/21mpa افزایش یافتند. با بهینه سازی نحوه چگالش پلیمر واسط در c°40در مدت زمان 180 دقیقه، استحکام چسبندگی و جابجایی متناظر به ترتیب به 98/23mpa و 70/1mm افزایش یافتند. با سیلان کاری سطح فولاد با محلول حاوی 5/1% مولکول 3-متاکریلوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان هیدرولیز شده به مدت زمان15دقیقه و خشک شده در دمایc°85 ، استحکام چسبندگی به 66/27mpa افزایش یافت. برای حصول اطمینان از نتایج حاصل، آزمون هیدروستاتیک درجا بر روی هریک از سیستم های بازسازی اجرا شد و طی مراحل مختلف بهینه سازی، حد تحمل سیستم های بازسازی از 13 به 48bar افزایش یافت.