19448

۱۹۴۴۸

كاربرد ذرات نانو در كاهش نفوذ و تخريب ناشي از رطوبت تحت شرايط محيطي نوساني در چسب

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا

۱۳۹۴-۹۷

۱۳۹۷/۴/۱۲

دكتر هادي خرمي شاد

مكانيك

رزين اپوكسي از جمله مواد پركاربرد در صنايع مهندسي است. با اين وجود اپوكسي ها در بسياري از محيطهاي كاري در معرض رطوبت هستند كه موجب تضعيف بسياري از خواص مطلوب آن ميگردد. همچنين در شرايط واقعي اپوكسي ها اغلب در معرض شرايط محيطي با تغيير ميزان رطوبت قرار دارند كه اين تغييرات به دفعات تكرار ميگردد. وجود نوسان در شرايط محيطي مرطوب موجب تخريب بيشتر مواد اپوكسي ميگردد. در اين پژوهش تاثير افزودن نانو ذرات اكسيد گرافن، اكسيد آهن و تركيب اكسيدگرافن/اكسيد آهن بر روي اثر مخرب رطوبت نوساني بر خواص مكانيكي رزين اپوكسي تحت شرايط محيطي غوطه ور در آب ديونيزه و دماي 60 درجه سانتيگراد جهت اشباع و خشك شدن در دماي 60 درجه سانتيگراد بصورت نوساني بررسي شده است. بدين منظور جهت فراهم كردن امكان مقايسه بين نانوكامپوزيتهاي مختلف، نانوپركننده هاي اكسيد گرافن با دو درصد وزني 0.25 و 0.5 و نانوپركننده هاي اكسيد آهن با دو درصد وزني 1 و 2 و در نانوكامپوزيتهاي تركيبي از 0.125% و 0.5% وزني در حالت اول و در حالت دوم 0.25% و 1% وزني بترتيب براي نانو اكسيد گرافن و نانو اكسيد آهن استفاده شد. نتايج آزمايش گراويمتري نشان داد كه ميزان رطوبت جذب شده نانوكامپوزيتهاي Fe2O3 (1 wt%) و Fe2O3 (2 wt%) در حالتهاي اشباع و اشباع دوباره كمتر از نمونه خالص و همچنين ساير نمونه ها ميباشد. در حاليكه اين دو نانوكامپوزيت در حالت دفع بيشترين ميزان رطوبت را درون خود نگه¬داشتند. همچنين ضريب انتشار رطوبت دو نانوكامپوزيت Fe2O3 (1 wt%) و Fe2O3 (2 wt%) در تمامي حالات اشباع و دفع كمتر از نمونه خالص بود در حاليكه ساير نانوكامپوزيتها ضريب انتشار بيشتري نسبت به نمونه خالص داشتند. با توجه به نتايج آزمايش كشش نيز ميزان بهبود استحكام و همچنين مدول الاستيسيته نانوكامپوزيتهاي Fe2O3 (1 wt%) و Fe2O3 (2 wt%) بيش از ساير نانوكامپوزيتها بود.

1397/07/15

Application of nanoparticles in reducing water uptake and resulting degradation under fluctuating environmental conditions in adhesives

7/3/2018 12:00:00 AM

Epoxy resins are one the most used materials in engineering industries. However, epoxy resins are often in exposure to moisture which is detrimental to their mechanical characteristics. Also, in actual conditions, epoxies are often exposed to environmental conditions by varying the amount of moisture that these changes repeatedly occur. In this study, the effect of adding nano-GO, nano-Fe2O3 and a hybrid of both particles on the destructive effect of humidity fluctuates on the mechanical properties of epoxy resin that sunk in deionized water at 60oC condition saturation and drying at 60oC condition has been investigated. To this end, 0.25 and 0.5 wt% of solo GOs, 1 and 2 wt% of solo Fe2O3, a hybrid of 0.125 wt% of GOs and 0.5 wt% of Fe2O3 and a hybrid of 0.25 wt% of GOs and 1 wt% of Fe2O3 were dispersed in the epoxy. The results of the gravimetric test showed that the absorbed moisture content of the Fe2O3 nanocomposites in saturated and resaturated was lower than pure samples as well as in other samples. While this nanocomposites held the most moisture content in desorbed state. Also, the moisture diffusion coefficient of this nanocomposite was lower in all saturation and desorb states than the pure sample, while other nanocomposites had a higher diffusion coefficient than the pure epoxy. According to the results of the tensile test, the Improvement of the strength and modulus of elasticity of the Fe2O3 nanocomposites was higher than other nanocomposites.