پایان نامه ها و مقالات

پایان نامه درمورد رزین، پلی، الیاف، یورتان

می‌گیرند تا عبور رزین به داخل تقویت کننده را تسهیل بخشند. که نهایتاً جزئی از قطعه می‌شوند.
گام دوم: مجاری رزین و خلأ
الف- انتخاب مجاری جریان رزین: مجاری ورودی جریان رزین به درون قالب باید طوری انتخاب شود تا رزین به خوبی و در کم‌ترین زمان ممکن وارد قالب شده و الیاف آغشته شوند. معقول است که مجاری ورودی رزین به درون قالب قطر بیشتری نسبت به مجاری اعمال خلأ انتخاب شود.
ب- انتخاب مجاری اعمال خلأ: مجاری اعمال خلأ می‌بایست طوری انتخاب شوند تا رزین بتواند پس از ورود به قالب ضمن آغشته سازی الیاف، از طریق مجاری اعمال خلأ وارد تله۶۱ شود.
گام سوم: کیسه خلأ
الف- آماده‌سازی کیسه خلأ: در انتخاب کیسه مورد نظر جهت استفاده در این فرآیند باید دقت لازم را لحاظ کرد. با توجه به اعمال خلأ، کیسه مذکور می‌بایست مقاومت لازم در برابر اعمال خلأ را داشته باشد تا از سوراخ شدن و یا پارگی احتمالی مصون بماند.
ب- انجام عملیات ممکنه جهت پرهیز از ورود رزین به خلأ: جهت جلوگیری از ورود رزین اضافی به داخل پمپ خلأ می‌بایست در مسیر خروج رزین اضافی از قالب به پمپ خلأ، ظرفی قرار داد که اصطلاحاً تله نامیده می‌شود. اندازه‌ی طولی مجاری خروج رزین به داخل تله می‌بایست طوری در نظر گرفته شود که رزین اضافی خارج شده از قالب، به انتهای تله منتقل شود. همچنین مجاری خروجی اعمال خلأ اتصال دهنده بین تله و پمپ خلاً نیز باید از لحاظ طولی طوری انتخاب شوند که تا حد ممکن پس از پر شدن تله، رزین از طریق آن وارد پمپ خلاً نشود. شکل ۲-۱۰ نشان دهنده شکل صحیح چیدمان اجزای فرآیند جهت پرهیز از ورود رزین به خلأ است. همان‌طور که در کادر مربعی مشخص شده مشاهده می‌شود، اندازه مجاری متصل به پمپ از لحاظ طولی بسیار کوچک‌تر از مجاری خروج رزین از قالب است.

شکل ۲-۱۰ : نحوه‌ی چیدمان اجزای فرآیند جهت پرهیز از ورود رزین به خلأ
گام چهارم: پمپ خلأ
الف- نصب پمپ خلأ: بسته به قدرت پمپ جهت اعمال خلأ و خروج رزین از قالب، می‌توان ضخامت‌‌های مختلفی از نمونه کامپوزیتی را تهیه کرد. در نتیجه با افزایش خلأ و کاهش ضخامت نمونه‌‌های کامپوزیتی، نسبت رزین به الیاف در کامپوزیت کاهش می‌یابد که البته این گفته به عواملی همچون ویسکوزیته، زمان ژل و نقطه جوش رزین وابسته است.
با افزایش ویسکوزیته که می‌تواند خود ناشی از بالا بودن ویسکوزیته‌ی اولیه رزین و یا پخش نانو ذرات درون آن باشد، سرعت جریان یابی رزین درون قالب و خیس نمودن الیاف کاهش می‌یابد که بسته به زمان ژل می‌تواند به طور جدی مشکل ساز شود لذا می‌بایست از قبل تمهیدات لازم جهت جلوگیری از بروز مشکلاتی از این قبیل، می‌بایست توازنی میان زمان متناسب جهت ژل شدن رزین و زمان لازم جهت پر شدن قالب برقرار شود.
با توجه به وجود حلال‌های با نقطه جوش پایین همچون متیل متاکریلات در برخی از رزین‌ها می‌بایست دقت لازم در اعمال خلأ به کار برده شود.
ب- اطمینان از خلأ مناسب: قبل از شروع هر کار می‌بایست از آب‌بندی اتصالات و سالم بودن کیسه خلأ اطمینان حاصل شود. برای این کار بهتر است با بستن مجاری ورود رزین به درون قالب و روشن نمودن پمپ خلأ، میزان رسیدن به حداکثر خلأ مورد نظر را بررسی کرد، بدین صورت که اگر بعد از اعمال خلأ تفاوتی در میزان خلاً نشان داده شده بعد و قبل از نصب اتصالات مشاهده شود امکان وجود عیب و نقص در نوع و نحوه بستن اتصالات تشدید می‌شود.
گام پنجم: آماده‌سازی برای تزریق رزین
الف- انتخاب رزین: این گفته که هر رزینی مناسب فرآیند قالب‌گیری رزین تحت خلاً می‌باشد نادرست است. در واقع رزین‌هایی قابلیت کاربرد در این فرآیند را دارند که از ویسکوزیته پایینی برخوردار باشند. رزین وینیل استر با ویسکوزیته ۲۷۵ Cp62 به طور مکرر جهت استفاده در فرآیند قالب‌گیری رزین تحت خلاً مورد استفاده قرار می‌گیرد، به طوریکه اصطلاحاً به آن رزین اینفیوژن نیز می‌گویند.
پس از اطمینان از صحیح بودن انجام تمامی مراحل گفته شده در قبل نوبت به جریان یابی رزین درون کیسه حاوی الیاف می‌رسد که بسته به کاربرد مورد نظر نوع آن انتخاب می‌شود.
ب- نصب ظرف رزین
گام ششم: تزریق رزین
الف- انتخاب کاتالیست و آماده‌سازی جهت شروع تزریق
ب- بستن ورودی رزین: پس از آغشته شدن الیاف به طور کامل، بستن ورودی رزین تا حدی الزامی است و رعایت نکردن آن موجب بروز حباب‌‌های فراوان به داخل سیستم می‌شود که نهایتاً منجر به کاهش خواص محصول کامپوزیتی را به دنبال خواهد داشت.
۲-۸-تحقیقات گزارش شده
در این بخش به بررسی مطالعات انجام شده مرتبط با موضوع تحقیق پرداخته می‌شود. بدین ترتیب که در ابتدا نانوکامپوزیت‌‌های پلی یورتان تقویت شده با نانو ذرات و سپس کامپوزیت‌‌های تقویت شده با الیاف طبیعی موضوع بحث را به خود اختصاص می‌دهند.
۲-۸-۱-نانو کامپوزیت‌های حاوی نانو ذرات رس
کاربرد‌های صنعتی بسیار موثری از نانوکامپوزیت‌‌های حاوی نانو ذرات رس آلی۶۳ به وسیله گروه تویوتا۶۴ در سال ۱۹۸۸ نشان داده شده است. آن‌ها توانستند کاپرولاکتام را درون لایه‌های خاک رس پلیمریزه کنند تا به هیبرید نایلون ۶-خاک رس دست پیدا کنند. نتایج حاکی از دو برابر شدن مدول کششی، افزایش استحکام کششی بیش از ۵۰ درصد، افزایش دمای تغییر شکل حرارتی حدود ۸۰ درجه ?C نسبت به رزین خالص را فقط با افزودن ۲/۴ درصد از خاک رس به رزین خالص نشان داد که آن‌ها علت بهب
ود بسیار خوب خواص نانو کامپوزیت‌های نایلون۶-خاک رس را ورقه شدن لایه‌‌های خاک رس در ماتریس گزارش کردند[۵۳].
اما تحقیقات بر روی اثر نانو ذرات خاک رس در ماتریس رزینی به اینجا ختم نشد زیرا نتایج چشمگیر گروه تویوتا شمیدانان بسیاری را تحریک کرد تا جهت بهبود خواص پلیمر غلظت‌های کمی از خاک رس آلی مورد استفاده قرار دهند. اثرات خاک رس آلی بر خواص پلی یورتان توسط عده‌ای از محققین در این زمینه گزارش شده است که روند تهیه آن در ادامه شرح داده می‌شود. عد‌ه‌ای خاک رس را در پلی‌ال پخش و سپس با دی ایزو سیانات وارد واکنش کردند. عد‌ه‌ای دیگر برهم‌کنش پلی یورتان با خاک رس در حلال آلی را زمینه فعالیت خود قرار دادند که در انتها سعی در تبخیر حلال مذکور نمودند. جمعی دیگر واکنش دی‌ایزوسیانات را با گروه‌‌های هیدروکسیل اصلاح کننده آلی در خاک رس مورد بررسی قرار دادند که سپس با پلی ال وارد واکنش کردند. بر این اساس نانوکامپوزیت‌‌های پلی یورتان با غلظت‌‌های ۱-۶ درصد وزنی نانو ذرات خاک رس تهیه شد که مشخصه یابی آن‌ها توسط پراش اشعه ایکس در ناحیه ۶/۱ – ۲/۳ نانومتر انجام شد که به شدت به ماهیت خاک رس و غلظت آن‌ها وابستگی نشان می‌داد. نتیجه کار آن‌ها توسط پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری و دیگر روش‌های طیف سنجی‌ نشان دهنده این حقیقت بود که پلیمر به درون لایه‌‌های خاک رس رفته و فقط منجر به تولید نانو کامپوزیت درهم رفته شده است و ورقه شدن لایه‌ها اتفاق نیفتاده است و دیگر اینکه خاک رس به طور همگن درون ماتریس پلی یورتان پخش نشده است. اما با این وجود آن‌ها این‌طور گزارش کردند که هنوز بسیاری از کامپوزیت‌‌های حاوی لایه‌‌های ورقه نشده خاک رس بهبود در خواص فیزیکی و مکانیکی، پایداری حرارتی و نفوذ پذیری پایین نسبت به اکسیژن را در مقایسه با رزین خالص نشان می‌دهند[۵۳].
وانگ و پیناوایا۶۵، نانوکامپوزیت‌‌های پلی یورتان/نانو ذرات خاک رس را مورد مطالعه قرار دادند. آن‌ها ترکیباتی شامل ۱۰-۲۰درصد وزنی خاک رس را در پلی ال تهیه کردند. آن‌ها با استفاده از پراش اشعه ایکس افزایش فاصله بین لایه‌های خاک رس را از محدوده ۸/۱-۳/۲ نانومتر به ۲/۳ – ۹/۳ نانومتر نشان دادند و ضمن آن درهم‌رفتگی پلی‌ال درون خاک رس را نیز گزارش کردند. تشکیل پلی یورتان منجر به افزایش بیشتر فاصله بین لایه‌های تا بیش از ۵ نانومتر شد که آن‌ها این احتمال را دادند که به ورقه شدن خاک رس یا پراکندگی لایه‌‌های خاک رس دست یافته اند. آن‌ها دلیل این امر را واکنش میان یون‌های آنیوم۶۶ خاک رس که به عنوان واکنش‌گر فعال برای اتصال با دی‌ایزوسیانات وارد واکنش شده بودند دانستند. نتایج آن‌ها این‌طور نشان می‌داد که تغلیظ پلی یورتان با ۵-۱۰درصد وزنی خاک رس منجر به دو-سه برابر شدن خواص کششی همچون کرنش در شکست، مدول و استحکام کششی پلیمر شده است.
در تحقیق دیگری ورقه شدن لایه‌‌های نانو ذرات خاک رس آلی در نانوکامپوزیت‌‌های پلی یورتان حاوی ۴۰درصد وزنی خاک رس آلی مشاهده شد. در این تحقیق خاک رس آلی به طور اضافی با دی آمین عامل‌دار شده بود. نتایج نشان دهنده بیشینه استحکام کششی و کرنش در شکست در ۵ درصد وزنی غلظت نانو ذرات حاصل شده است. مطالعات دیگری در زمینه نانوکامپوزیت‌‌های پلی یورتان نشان می‌دهد که بیشینه استحکام کششی و خمشی در غلظت‌‌های اندک از نانو ذرات حاصل می‌شود. چندین مطالعه دیگر نیز در زمینه نانوکامپوزیت‌‌های پلی یورتان حاوی نانو ذرات با غلظت‌های ۸-۰درصد وزنی خاک رس حاکی از این حقیقت است که خواص کششی مطلوب در محدوده ۳-۴ درصد وزنی از نانو ذرات حاصل می‌شود. با افزایش غلظت نانو ذرات استحکام نهایی و مدول اولیه نانو کامپوزیت‌ها روندی افزایشی را همانند خواصی چون عدم نفوذ پذیری گاز و پایداری حرارتی نشان داده است[۵۳].
همچنین تحقیقاتی دیگری که در زمینه نانوکامپوزیت‌‌های پلی یورتان انجام شده است که ضمن افزایش تدریجی استحکام کششی با افزایش غلظت نانو ذرات تا ۵ درصد وزنی، نشان داده است که روند بهبود تغییرات در دمای انتقال شیشه و پایداری حرارتی برای نانوکامپوزیت‌‌های فوق به طور کاملاً ناچیز بوده است. نتایج بدست آمده در تحقیقات آن‌ها توسط پراش اشعه ایکس در زاویه باز و تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری حاکی از این حقیقت است که نانوکامپوزیت‌‌های تهیه شده به صورت در هم رفته بوده‌اند[۵۳].
همچنین در کار تحقیقاتی دیگری نیز نانوکامپوزیت‌‌های پلی یورتان مورد بررسی قرار گرفت که افزایش در الاستیسیتی به همراه افزایش در خواص دمپینگ، افزایش چشمگیر در پایداری حرارتی و متعاقباً کاهش در مدول کششی را نشان دادند. نتایج این‌طور نشان داد که با افزایش غلظت نانو ذرات خاک رس آلی اتلاف انرژی نیز بیشتر می‌شود. به طور کل نتایج این‌طور اعلام شد که تشکیل نانو کامپوزیت‌‌های پلی یورتان فقط منجر به بهبود خواص کاربردی نسبت به رزین خالص نمی‌شود[۵۳].
در تحقیق دیگری نیز غشا‌های قابل پخت به کمک پخت تابشی یورتان-اکریلات ها کم‌ترین تغییرات مدول یانگ و استحکام کششی با پخش خاک رس آلی تا غلظت‌های ۵ درصد وزنی در فرمولاسیون را نشان داد.
آن‌ها به نتایجی که به ترتیب ارائه می‌گردد رسیدند: پلی یورتان‌ها همچون دیگر پلیمرها، قادرند پس از اعمال تنش موقت به شکل اولیه خود بازگردند. نانوکامپوزیت‌‌های پلی یورتان حاوی ۱درصد خاک رس آلی کم‌ترین سرعت آسودگی از تنش را پس از حذف تنش نشان م
ی‌دهند. بررسی نانوکامپوزیت‌‌های پلی یورتان درجه بالای ورقه شدن لایه‌های خاک رس را در ۱درصد وزنی آشکار می‌کند و نهایتاً اینکه نانوکامپوزیت‌‌های حاوی ۳ و ۵ درصد وزنی خاک رس آسودگی از تنش سریع‌تری نسبت به رزین خالص نشان می‌دهند[۵۳].
گروه تحقیقاتی دیگری بر روی خواص فیزیکی دو فیلم الیگومر یورتان-اکریلات قابل پخت به کمک اشعه فرا‌بنفشUV با ۰ و ۱۰درصد وزنی خاک رس مطالعاتی انجام دادند. طبق گزارشات این محققان، تغییرات چشمگیری در خواص کششی و دمای انتقال شیشه‌ای نمونه‌ها مشاهده نشده است. الیگومر یورتان-اکریلات حاوی ۱۰درصد وزنی خاک رس در پوشش‌‌های لوازم با براقیت نسبتاً پایین مورد استفاده قرار گرفتند. اندازه‌گیری‌های میکروسکوپ سنجش۶۷ براقیت، نشان داد که الیگومر یورتان-اکریلات حاوی خاک رس کاهش محسوسی در براقیت سطح متناسب با غلظت خاک رس نشان می‌دهد. [۵۳].
۲-۸-۲-کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف طبیعی
گادوری۶۸ و همکاران[۵۴] اثر جذب آب را بر روی خواص مکانیکی کامپوزیت‌‌های تقویت شده با الیاف فلاکس مورد بررسی قرار دادند. آن‌ها خواص مکانیکی الیاف و رزین را جهت تعیین خواص کامپوزیت تولیدی از آن‌ها تعیین کردند. کامپوزیت‌‌های پلی پروپیلن و الیاف کوتاه فلاکس به وسیله تکنیک‌‌های کامپاندینگ، اکستروژن و تزریق تهیه شد. آن‌ها برای بهبود چسبندگی میان الیاف و ماتریس از پلی پروپیلن و پلی اتیلن پیوند داده شده با مالئیک انیدرید استفاده کردند و خواص مکانیکی کامپوزیت از جمله کشش، ضربه آیزود و خمش را قبل و بعد از جذب آب مورد بررسی قرار دادند و در انتها جهت مطالعه مورفولوژی کامپوزیت حاصل، از تصاویر گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بهره جستند.
سریک آلا۶۹ و همکاران [۵۵] در سال ۱۹۹۷ مورفولوژی، خواص مکانیکی، ترکیب شیمیایی و اصلاح سطحی دو نوع الیاف نخل را مورد بررسی قرار دادند. آن‌ها پایداری حرارتی الیاف را با استفاده از آنالیز وزن سنجی حرارتی و حرارتی دیفرانسیلی مورد مطالعه قرار دادند. اصلاحات سطحی که آن‌ها بر روی الیاف انجام دادند شامل اصلاح توسط هیدروکسید سدیم(آلکالی)، استیله کردن و اصلاح سیلانی بوده است که در انتها برای شناسایی اصلاحات سطحی و توپوگرافی سطح الیاف به ترتیب از طیف سنجی مادون قرمز۷۰ و میکروسکوپ الکترونی روبشی۷۱ استفاده کردند.
ون دن اوور۷۲ و همکاران[۵۶] اثر ساختار فیزیکی الیاف فلاکس را بر روی خواص شیمیایی کامپوزیت‌های پلی پروپیلن تقویت شده مورد بررسی قرار دادند. آن‌ها بهبود چسبندگی الیاف و ماتریس را با استفاده از پلی پروپیلن گرافت شده با مالئیک انیدرید دنبال کردند و تحقیق را با انجام آزمون‌های خواص مکانیکی همچون کشش و خمش به اتمام رساندند.
پس از آن‌ها، ری۷۳ و همکاران[۵۷] در اواسط سال ۲۰۰۰ خواص مکانیکی کامپوزیت‌های رزین وینیل استر تقویت شده با الیاف جوت که به طور قلیایی اصلاح شده بودند را مورد بررسی قرار دادند. آن‌ها با اصلاح قلیایی الیاف جوت طی زمان‌ها و غلظت‌‌های متفاوت هیدروکسید سدیم، سعی در بهبود استحکام خمشی و مدول الیاف داشتند. همچنین جهت مشاهده تغییر در ساختار الیاف پس از اصلاح، از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی بهره جستند.
در اواخر همان سال، استامبولیس۷۴ و همکاران[۲۶] اثر تخریب ناشی از شرایط محیطی را بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی الیاف فلاکس مورد بررسی قرار دادند.
رونگ۷۵ و همکاران[۵۸] در اوایل سال ۲۰۰۱ میلادی اثر اصلاح الیاف را بروی خواص مکانیکی کامپوزیت‌‌های اپوکسی تقویت

این فایل ها تست های آزمون آزمایشی کارشناسی ارشد انتشارات سنجش و دانش می باشد که با پاسخ های کاملا” تشریحی ارائه می شود. شما می توانید از منوی جستجو (بالای سایت سمت چپ ) تست های دروس دیگر را پیدا کرده و رایگان دانلود کنید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *