عنوان پایان‌نامه
تهیه نانو کامپوزیت های الیاف کربن/ رزین پلی یورتان اصلاح شده با نانو ذرات خاک رس و بررسی خواص آنها در مقابل پرتو دهی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-کاتالیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1379.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60911
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- منوچهر ایزدی پناه
- استاد راهنما
- سیدمحمدعلی موسویان
- چکیده
- در این پژوهش ابتدا نانوکامپوزیت پلی یورتان/نانو ذرات خاک رس، با درصدهای مختلفی از خاک رس تهیه شد. نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس و تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری گرفته شده از نانوکامپوزیت نشان داد که نانوکامپوزیت¬ها تا سه درصد وزنی نانوذرات خاک رس، به صورت کامل اکسفولیت شده¬اند. همین¬طور با آنالیز تست های مکانیکی، مشخص شد که نمونه¬ی با سه درصد نانوخاک رس بهترین خواص مکانیکی را داراست. استفاده از نانوذرات خاک رس باعث افزایش پایداری حرارتی نانوکامپوزیت شد. همچنین تاثیر پرتوهای یون¬ساز بر نانوکامپوزیت پر شده با نانوخاک رس و نانوکامپوزیت پرشده با الیاف کربن و الیاف شیشه نیز بررسی شد. برای این منظور، نانوکامپوزیت پلی یورتان/ خاک رس، حاوی درصد¬های مختلف خاک رس، تحت پرتودهی با دزهای مختلف قرار گرفت و مشخص شد که افزایش دز پرتودهی تا یک مقدار مشخص، باعث بهبود خواص مکانیکی و حرارتی می¬شود و سپس در دزهای بالاتر، تخریب پلیمر، نقش پررنگتری پیدا می¬کند و باعث افت خواص مکانیکی و حرارتی می¬شود. نتایج نشانگر این است که استفاده از نانوذرات خاک رس باعث پایداری بیشتر نانوکامپوزیت در برابر پرتوهای یون ساز می¬شود. نمونه حاوی سه درصد وزنی نانوخاک رس برای افزودن الیاف کربن و شیشه انتخاب شد و تحت پرتودهی قرارگرفت. نتایج تست¬های خواص مکانیکی مشخص کرد که الیاف کربن نسبت به الیاف شیشه، خواص را بیشتر بهبود می بخشند. تست¬های خواص مکانیکی بعد از پرتودهی نانوکامپوزیت پلی یورتان/ الیاف، نتایج مشابه نانوکامپوزیت¬های بدون الیاف را نشان داد. نمونه¬های پر شده با الیاف شیشه، در مقابل پرتو، مقاومت بیشتری را در برابر تغییر خواص، نسبت به نمونه های پر شده با الیاف کربن بروز دادند.
- Abstract
- In this study, the poly urethane (PU) nanocomposites filled with different content of nano clay were prepared. The results obtained from the X-ray diffraction and TEM images confirmed the existence of the exfoliated nano clay particles up to 3 % w/w within the PU nanocomposites. Moreover, the mechanical tests reveal that the PU nanocomposite filled with 3 % w/w nano clay has the best mechanical properties. Nano clay improves the thermal stability of nanocomposites. Additionally, the effect of electron beam irradiation on the thermal and mechanical properties of the nano clay filled composites was investigated and the concomitant results were compared with the thermal and mechanical properties of the same nanocomposites filled with additional fillers such as glass fibers and carbon fibers. Therefore, at first the PU nanocomposites filled with different amount of nano clay were fabricated and then the electron beam irradiation was applied. The results indicate that irradiation intensity up to a certain value enhances mechanical and thermal properties and further irradiation dose after that specific value causes deterioration of the aforementioned properties. The results are indicative of improvement in thermal and mechanical stability of the PU nanocomposites against electron beams by mean of nano clay addition. Subsequently, the sample filled with 3 % w/w nanoclay content was selected to investigate irradiation effect through the further addition of carbon fibers and glass fibers. The mechanical experiments showed the carbon fibers endow higher mechanical properties to the PU nanocomposites than glass fibers. The mechanical results before and after irradiation were remained similar. The introduction of glass fibers gives higher mechanical and thermal stability against the applied irradiation than carbon fiber addition.
