10385

10385

بررسي تاثيرات افزودن نانو ذرات بر رفتار خزشي پليمرها

كارشناسي ارشد

مكانيك - طراحي كاربردي

ابان1391

ابان1391

دكتر شكريه

پليمر اپوكسي يكي از پر‌كاربردترين پليمرها در صنعت مي‌باشد. از جمله معايب پليمرها بروز رفتار خزشي قابل توجه حتي در دماي محيط مي‌باشد. هدف كلي از اين تحقيق بررسي كاهش نرمي خزشي پليمر اپوكسي با افزودن نانولوله‌هاي كربني به منظور به‌كارگيري آن در ساخت انواع سازه‌ها، خصوصا سازه هايي كه در دماهايي بالاتر از دماي محيط به كار مي‌روند. در اين تحقيق ابتدا رزين اپوكسي خالص مورد آزمايش قرار گرفت تا خواص آن با خواص اپوكسي تقويت شده با نانولوله¬هاي كربن مقايسه گردد. سپس نمونه¬هاي نانوكامپوزيت با درصدهاي وزني 5/0% و 1% نانولوله كربني ساخته شده و آزمايش خزش كششي در دماهاي 25 و 55 درجه سيلسيوس روي آن¬ها انجام گرديد. تنش اعمالي در آزمايش‌هاي خزش انجام شده به ميزاني است كه پليمر اپوكسي رفتار ويسكوالاستيك خطي از خود نشان مي‌دهد. نتايج نشان داد كه با افزودن درصد وزني (1%) نانولوله كربني به رزين، حداكثر كرنش خزشي آن پس از گذشت 30 دقيقه در دماهاي 25 و 55 درجه سيلسيوس به ميزان 19% و 17% كاهش يافت. سپس مدلي به منظور پيش بيني خواص خزشي نانوكامپوزيت‌ها از روي رفتار رزين خالص ارائه گرديد. به اين منظور با اصلاح معادلات مايكرومكانيكي هالپين- تساي براي پيش ‌‌بيني سفتي كامپوزيت‌هاي با پر كننده مايكرو، امكان استفاده از آن در مقياس نانو به عمل آمد. سپس با وارد كردن معادله مايكرومكانيكي اصلاح شده در مدل پيشنهاد شده در اين تحقيق رفتار خزشي نانو‌كامپوزيت‌هاي آزمايش شده پيش بيني گرديد. همچنين به منظور نشان دادن عدم وابستگي مدل ارائه شده به نوع رزين، مدل ارائه شده براي پيش بيني رفتار خزشي نانوكامپوزيت نانولوله كربن/پلي‌پروپيلن به كار گرفته شد و با نتايج آزمايشي موجود در مقالات مقايسه شد. نزديكي نتايج حاصل از مدل ارائه شده در ناحيه ويسكوالاستيك خطي با نتايج آزمايشي، نشان مي‌دهد از مدل حاضر مي‌توان به منظور پيش‌بيني رفتار خزشي نانو‌كامپوزيت‌ها استفاده كرد. واژه‌هاي كليدي: نانوكامپوزيت، نانولوله‌هاي كربني، خزش، معادلات مايكرومكانيكي، خواص مكانيكي