عنوان پایان‌نامه
اصلاح خواص مکانیکی سیلیکا ایروژل توسط پلی اتیلن گلایکول
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - صنایع پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1166.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 54322
- تاریخ دفاع
- ۲۰ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- مجتبی کاظمی
- استاد راهنما
- سیامک مطهری مقدم
- چکیده
- ایروژل¬ها مواد جامد متخلخلی (بیشتر از90%) هستند که خصوصیات منحصر به فردی از خود نشان می¬دهند. این دسته از مواد بیشتر به خاطر چگالی بسیار پایین خود که در محدوده g/cm3 5/0 – 0011/0 است مورد توجه قرار گرفته¬اند و می¬توان آنها را به عنوان موادی با پایین¬ترین چگالی نسبت به هر ماده جامد شناخته شده دیگر تعریف نمود که کاربردهای بیشماری در صنعت خودرو سازی، مهندسی محیط زیست،انرژی و غیره دارد که شناخته¬ترین آنها کاربرد به عنوان عایق حرارتی و صوتی است. عمده¬ترین مشکل ایروژل¬ها ساختار ضعیف و شکننده¬ی آنها بوده که مانع بزرگی در استفاده از این مواد برای کاربرد¬های صنعتی می باشد. در این پروژه تلاش شد تا با استفاده از گروه¬های عاملی هیدروکسیل که در ایروژل و پلی اتیلن گلایکول وجود دارد و با تکیه بر زنجیره¬های بلند و منعطف پلی¬اتیلن¬گلایکول در ساختار ایروژل از لحاظ مکانیکی تغییراتی ایجاد کرده تا موجب افزایش استحکام و همچنین انعطاف پذیری سیلیکا ایروژل¬ها شده و مشکل ترد و شکننده بودن ایروژل¬ها را کاهش دهد. در این راستا از سه جرم مولکولی 1500،4000 و 20000 با غلظت های 2.5، 5، 7.5 و 10(mg/mlsol) در ساختار ایروژل استفاده گردید. کاربرد پلی¬اتیلن¬گلایکول در ساختار ایروژل باعث تغییرات گسترده ای در خواص فیزیکی و مکانیکی ایروژل¬ها می¬شود. بنابراین باید غلظت و جرم مولکولی بهینه را برای به دست آوردن ایروژل با استحکام و انعطاف¬پذیری قابل قبول و خواص فیزیکی مطلوب طراحی کنیم. نتایج آزمون فشار نشان داد که ایروژل حاوی پلی¬اتیلن¬گلایکول 4000 با غلظت 2.5 (میلی¬گرم پلی¬اتیلن¬گلایکول به میلی¬لیتر سل) بیشترین استحکام را داشته و از انعطاف¬پذیری، شفاف و دانسیته¬ی مناسبی(کمتر ازg/ml0.2) برخوردار است. همچنین نتایج آزمون BET نشان داد که جرم مولکولی و غلظت پلی¬اتیلن¬گلایکول بر میانگین اندازه¬ی حفرات، حجم حفرات تاثیر گذار است.
- Abstract
- The aerogels are porous solid materials show exclusive properties. The properties such as very low density of these materials compared to other materials has lead to the aerogels widely used in numerous applications such as automobile industry, bio-engineering, energy and etc. the using as thermal and sonic isolation is very known application of aerogels. The weak structure and brittle nature of aerogels is the main drawback of these class of materials That restrict the industrial usage of aerogels. The main objective of the present study is the emprovment of mechanical and flexibility properties of aerogels. The using of hydroxyl group as reinforcing agent for enhancing mecanical and flexibility properties. Through this study, tree molecular weight 1500,4000,20000 with 2.5, 5, 7.5, 10 (mg/mlsol) concentration was used in aerogel structure. Using poly¬ethylen glaycol in aerogel structure, causes variety of change in physical and mechanical properties of aerogels. So the concentration and molecular weight must be opmized to gain aerogel with appropraite strength flexibility and physical properties. Pressure test results show that aerogel with 2.5 mg/mlsol and 4000 molecular weight poly ethylen glycol, has the most strenght and transparency and appropriate density (lower than 0.2 mg/mlsol). Also BET test result show that molecular weight and concentration of polyethylene glycole has effect on porouse average size and volume.
