با توجه به گسترش روزافزون و افزایش کابرد کامپوزیت چوب پلاستیک، امروزه این کامپوزیت به عنوان یک ماده صنعتی پرکاربرد مورد توجه قرار دارد. لذا شناخت بیشتر خصوصیات این ماده و پارامترهای موثر در فرآیندهای تولیدی آن از اهمیت بالایی برخوردار است. از جمله این فرآیندها می توان به اکستروژن این کامپوزیت اشاره نمود که بیشترین سهم را در تولید به خود اختصاص داده است. با توجه به خصوصیت ویسکوالاستیک کامپوزیت چوب پلاستیک و تمایل بالای صنعت در استفاده از درصدهای بالای چوب در این کامپوزیت، جریان آن در داخل دای اکستروژن با شرایط خاص و ویژه ای همراه است که شناخت این شرایط و مطالعه دقیق آن، کمک شایانی در طراحی ساده تر و مناسب تر دای اکستروژن و دستگاه اکسترودر و سایر تجهیزات و قطعات مورد استفاده خواهد داشت. در این تحقیق تلاش برای دستیابی به معادله قانونمند مناسب برای بیان جریان این کامپوزیت در داخل دای اکستروژن تحت شرایط مختلف تولیدی و موادی، با استفاده از آزمایش های تجربی انجام شده و در ادامه تاثیر پارامترهایی از قبیل فشار، دما، درصد چوب، دور دستگاه، قطر، نسبت طول دنباله به قطر دای و نوع ماتریس بر روی برخی خواص فیزیکی و مکانیکی ماده تولید شده مورد بررسی قرار گرفته است. پلیمرهای انتخابی شامل دو نوع پلی پروپیلن و یک نوع پلی اتیلن سنگین بوده که پرکاربردترین انواع پلیمر در ساخت این کامپوزیت می باشند. به منظور کاربردی تر شدن نتایج کار پژوهشی، ابعاد مقاطع پروفیل های اکسترودی بزرگ در نظر گرفته شد به طوری که نزدیک به تولید صنعتی باشند. با استفاده از اطلاعات بدست آمده از آزمایش های عملی، تطابق برخی روابط تئوری مورد بررسی قرار گرفته و معادله سیال بینگهام به عنوان رابطه مناسب با رفتار این کامپوزیت معین گردید. با استفاده از این رابطه میزان ویسکوزیته و تنش تسلیم در جریان این کامپوزیت حاوی ماتریس های مختلف پلیمری و درصدهای مختلف چوب تحت شرایط مختلف تولید محاسبه گردید. در نهایت با مقایسه این نتایج عملی با نتایج بدست آمده از برخی آزمون های رئومتری روند مشابهی بین آنها مشاهده شده و مشخص گردید آزمون روبش فرکانس از صحت نتایج بالاتری نسبت به سایر آزمون های رئومتری (در رئومتر چرخشی) برای بیان رفتار ماده برخوردار است.

در این پایان نامه از شبیه سازی مولکولی دینامیک برای محاسبه خواص ساختاری، ترمودینامیکی، و دینامیکی مورد نیاز مدل های مولکولی ویسکوالاستیک (که غالباً با تکنیک های آزمایشگاهی به دست می آیند) استفاده شده است. با استفاده از این شیوه (ترکیب شبیه سازی مولکولی و تیوری)، کوپلیمر یک درمیان اتیلن-پروپیلن غیرگره خورده شبیه سازی شده و خواص ویسکوالاستیک خطی مذاب گره خورده آن پیش بینی و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. توسعه پتانسیل های برپایه محاسبات دقیق شیمی کوانتومی، بهبود الگوریتم های شبیه سازی، و کامپیوترهای سریع محاسبه دقیق دینامیک مذاب های پلیمرهای غیرگره خورده را با استفاده از شبیه سازی مولکولی دینامیک امکان پذیر ساخته است. با این وجود، محاسبه مستقیم خواص ویسکوالاستیک پلیمرهای گره خورده هنوز خارج از توانایی بسیاری از کامپیوترهای قوی می باشد. خوشبختانه، این مطالعه ثابت می نماید تیوری های مولکولی ویسکوالاستیسیته ارایه شده به همراه ثوابت محاسبه شده توسط شبیه سازی در توصیف مذاب های گره خورده موفق عمل می نماید. بنابراین، با ترکیب تیوری و شبیه سازی می توان خواص دینامیک مذاب های پلیمری را در مقیاس های زمانی و طولی بسیار بزرگتر از مقیاس های قابل دسترس در شبیه سازی مولکولی دینامیک پیش بینی نمود.

فاز لایه ای در کوپلیمر دو بلوکی با طول بلوک های برابر، در رژیم جدایی قوی، با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک اتلافی ذرات (dpd) شبیه سازی شد. تعداد سگمنت های زنجیر (n) از 10 تا 30 افزایش یافت تا تابعیت فاصله ی تناوبی (d) از n به دست آید. پارامتر برهم کنش فلوری - هاگینز دو بلوک (x) برابر 22 انتخاب شد تا برای تمام شبیه سازی ها xn) eff< 100) باش و شرط رژیم جدایی قوی برقرار شود (xn) eff) از آوردن اثر محدود بودن طول زنجیر بر (xn) به دست می آید. برای x=22 رابطه ی d~n باv=0,540 به دست می آید که توان آن، کمتر از توان های 0,643 از تیوری helfand و توان 0,667 از تیوری semenov می باشد. برای شبیه سازی با x=80، رابطه ای توانی با توان 0,664 به دست آمد که در تطابق با تیوری می باشد. این نتایج نشان می دهد xn) eff>100) نمی تواند معیار مطمینی برای رعایت حدود رژیم جدایی قوی باشد وxn)eff)باید بزرگ تر باشد تا نتایج شبیه سازی dpd تابعیت d از n را در رژیم جدایی قوی به درستی پیش بینی کند.

پلیمرهای پرشده از کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف برخوردارند. از اینرو شناخت بهتر رفتار ریولوژیکی این سیستم ها کمک شایانی به نحوه فرایند پذیری آنها می کند. در این پایان نامه تحت عنوان " مدلسازی تشکیل ریزساختار ذرات جامد و بررسی اثر آن بر خواص ریولوژیکی سیال پلیمری به تغییرات ریولوژی سیالات پلیمری پرشده تحت تاثیر حضور ذرات و مدلسازی فرآیندهای تجمع و شکست ذرات جامد پرداخته شده است. برای مطالعات تجربی، سیال pdms100 بعنوان ماتریس و ذرات کربنات کلسیم بعنوان فاز متفرق تهیه شدند و نمونه هایی با 10، 20، 30 و 40 درصد حجمی و در دور 5000 rpm تهیه شدند. نومدارهای ریومتری در کسرهای حجمی متفاوت بیانگر رفتار رقیق شوندگی نمونه های سوسپانسیونی در اثر برش بودند ولی ماتریس دارای رفتاری کاملا نیوتنی بود. این رفتار به وجود ساختارها در سیستم های پرشده و شکست آنها در اثر اعمال برش نسبت داده می شود. نمودارهای بدست آمده، نشان از افزایش تنش تسلیم، ویسکوزیته و مدول نمونه ها با افزایش کسر حجمی ذرات جامد داشتند. حضور ذرات بیشتر در بستر سیال سبب درگیری بیشتر سیال با ذرات می شود و در نتیجه سبب افزایش ویسکوزیته و تنش تسلیم نمونه ها و همچنین افزایش سهم الاستیسیته و رفتار اتلافی ذرات د رمدول های الاستیک و ذخیره می شود. با استفاده از نتایج ریولوژی fractal dimension ذرات 1.95 محاسبه شد. که مقدار قابل قبولی برای محیط های دارای برش است. به منظور مطالعه اثر اندازه خوشه هابر ریولوژی نمونه هایی با کسر حجمی 30 درصد در دوره های مختلف همزن (500، 1000، 2000، 3000، 4000، 5000 دور بر دقیقه ) تهیه شدند و اندازه خوشه های ایجاد شده با دستگاه analyzer particle size اندازه گیری شد. این اندازه گیری نشان داد که افزایش دور همزن لزوما سبب کاهش در اندازه خوشه ها نمی شود. آزمایشات ریولوژیکی نمونه های 30 درصد نیز مطابق با اندازه خوشه ها تغییر نشان دادند. بدین معنا که هر چه اندازه خوشه کوچکتر، مقادیر تنش تسلیم، ویسکوزیته و مدول های دینامیک و ذخیره نیز کمتر بودند. این بدلیل این است که با کاهش اندازه خوشه، خوشه ها و انبوهه های تشکیل شده مقدار سیال کمتری را در خود جای می دهند و مقدار کسر حجمی موثر ذرات کاهش پیدا می کند. از اینرو مقدار سیال غیر متحرک شده توسط ذرات کاهش پیدا می کند و ویسکوزیته سیال افزایش کمتری نسبت به سیستم های حاوی خوشه های بزرگتر خواهد داشت. همچنین با کاهش اندازه خوشه، میزان انرژی لازم برای حرکت اولیه ذرات کاهش پیدا می کند. نتایج حاصل از آزمایشات تجربی با استفاده از روش بقای جمعیت، ذرات مدلسازی شدند و با بدست آوردن کسر حجمی موثر برای هر نمونه در شرایط اختلاط خاص خود قادر به پیش بینی رفتار ریولوژیکی نمونه های سوسپانسیونی شدیم.

گرافن تک لایه ای از اتم های کربن می باد که به شکل لانه زنبور است. گرافن دارای خواص قابل توجهی از جمله رسانایی گرمایی بالا، خواص مکانیکی برتر و خصوصیات انتقال الکتریکی بسیار عالی است. پلی آکریل آمیدها درشت ملکول هایی هستند که به دلیل داشتن قابلیت جداسازی فازهای جامد و مایع از یکدیگر کاربردهای گسترده ای دارند. پلی آکریل آمید از مهم ترین و رایج ترین پلیمرهای مصنوعی است که به دلیل خواص متنوع آن بخ قابل توجهی از پلیمرهای مصنوعی محلول در آب بر پایه این پلیمر تهیه می شوند. در این کار نانو کامپوزیت های پلیمری بر پایه پلی آکریل آمید و گرافیت و گرافیت اکسید و گرافن با استفاده از کراسلینکر و آغازگر تهیه شد. سپس شرایط آن بهینه شده و رسانایی الکتریکی و پایداری حرارتی و خواص نوری و رفتار الکتروشیمیایی انها بررسی شد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.