16479

16479

بررسي فرسودگي كامپوزيت هاي پايه پليمري تحت شرايط محيطي آب شور، آب مقطر، اسيد و حرارت

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

آبان ماه 1395

دكتر محمود مهرداد شكريه

مكانيك

در اين پژوهش، فرسودگي كامپوزيت¬هاي پايه پليمري با الياف شيشه تحت شرايط محيطي آب شور، آب مقطر، محلول اسيدي و حرارت مورد بررسي و تحليل قرار گرفته است. رزين وينيل-استر از نوع هترون 922 براي اين پژوهش در نظر گرفته شده است. از آنجايي كه در بسياري از پژوهش¬هاي انجام شده صرفاً به گزارش نتايج آزمايشگاهي مواد كامپوزيت تحت شرايط محيطي مختلف پرداخته شده است، در اين پژوهش تحليل نتايج آزمايشگاهي نيز مورد توجه قرار گرفته است. با شناخت مصارف كاربرد مواد كامپوزيتي قرار گرفته در محيط پيرامون، سه شرايط محيطي مختلف آب شور (با سه غلظت متفاوت)، آب مقطر و محلول اسيدي (اسيد سولفوريك 99 درصد با سه غلظت متفاوت) به عنوان شرايط آزمايش انتخاب گرديدند. نمونه¬هاي ساخته شده در اين شرايط و طي بازه¬هاي زماني يك، دو، چهار و هشت هفته¬اي در دو دماي 20 و 70 درجه¬ي سانتي¬گراد قرار گرفتند. نهايتاً اين نمونه¬ها به وسيله¬ي آزمون خمش سه¬نقطه¬اي آزمايش و بررسي گرديدند. نتايج به دست آمده حاكي از اثرات قابل توجه شرايط محيطي مختلف و به ويژه در دماي 70 درجه¬ي سانتي¬گراد بر روي نمونه¬هاي كامپوزيتي است. به منظور بررسي جامع نمونه¬هاي مورد نظر، تغييرات وزن، افت استحكام خمشي و افت مدول خمشي آن¬ها به طور جداگانه مورد بحث و بررسي قرار گرفته¬اند. نتايج تجربي نشان مي¬دهند كه محلول اسيدي داراي بيشترين تأثير روي نمونه¬هاي كامپوزيتي بوده و پس از آن آب مقطر بيشترين تأثير را دارد. به منظور پيش¬بيني روند تغيير خواص نمونه¬ها در دراز مدت و طول عمر آن¬ها از روابط آرنيوس استفاده شده است. در نهايت براي برخي از شرايط محيطي خاص، روند تغييرات خواص تا 57 سال پيش¬بيني شدند.

1395/11/12

1/1/1900 12:00:00 AM

Aging of E-glass/polymeric composite materials exposed to distilled water, salty water an​d acidic solution as the environmental condition has been investigated. The Hetron 922 as a vinyl ester resin is chosen for this study. Since the previous researches are focused on the experimental results, in this research also an analytical investigation is taken into account. By recognizing of composite materials applications in the environments, three different environmental conditions such as distilled water, salty water (with three different concentrations) an​d acidic solution (sulfuric acid 99% with three different concentrations) are considered. The specimens have been exposed to these conditions for 1, 2, 4 an​d 8 weeks an​d 20 an​d 70 oC temperatures. Finally, the specimens have been tested by three-point bending test. The results show a significant influence of all environmental conditions, especially for 70 oC. For a comprehensive analysis of properties change in specimens, weight changes, strength an​d modulus degradations have been investigated. Experimental results show that the acidic solution, distilled water an​d salty water have caused maximum degradation, respectively. To forecasting the long-term durability, the Arrhenius relations are employed. As a result, 57 years forecasting of properties degradation for some of the environmental conditions has been forecasted.