پایان نامه ارشد رایگان درمورد دینامیکی، بازدارندگی، مورفولوژی، نرم افزار- خرید متن کامل

دانلود پایان نامه
(A?)
EOC
۶/۲۲
۵/۰
۷/۵
۵/۴
EC0.1
۲/۲۷
۵/۰
۷/۵
۶/۴
EC0.25
۸/۲۸
۶/۰
۷/۵
۶/۴
EC0.5
۲/۲۳
۵/۰
۷/۵
۵/۴
EC0.75
۶/۲۳
۵/۰
۷/۵
۵/۴
EC1
۶/۲۳
۵/۰
۷/۵
۵/۴
EC2
۲/۲۴
۵/۰
۷/۵
۶/۴

در شکل ‏۴-۲۵ مشاهده میشود که با افزودن نانو لوله های کربنی دمای تبلور۱۴۳ به میزان اندکی افزایش می یابد. این افزایش میتواند به دلیل اثر هسته زایی نانو لوله های کربنی باشد. به عبارتی نانو لوله های کربنی مساحت سطح کافی را برای رشد بلور ها فراهم می کنند. افزایش دمای تبلور تا ?۴۰ بوده و سپس ثابت می ماند. این موضوع اشاره به اشباع شدن تاثیر نانو ذرات دارد [۸۳]. درصد بلورینگی نمونهها با افزایش مقدار نانو لوله های کربنی تا مقدار ۲۵/۰% وزنی افزایش یافته و سپس کاهش پیدا می کند. اثر هسته زایی نانو لوله های کربنی باعث افزایش میزان درصد بلورینگی شده است. کاهش درصد بلورینگی نیز به این دلیل است که این نانو لوله ها می توانند پیوستگی ماتریس پلیری را از بین برده و بلورهای یکنواخت نمی توانند شکل بگیرند، به عبارتی با افزایش مقادیر نانو لوله های کربنی اثر بازدارندگی۱۴۴ تبلور مشاهده می شود [۸۳ و ۸۴] مساحت زیر پیک تبلور گرمای تبلور (?Hc) و مساحت زیر پیک ذوب گرمای ذوب (?Hm) را نشان می دهد که برای همه نمونهها بسیار به هم نزدیک می باشند. این امر بیان میکند که نمونهها به همان میزانی که برای تشکیل بلورها انرژی آزاد میکنند، تقریباً همان مقدار انرژی را برای ذوب بلورها طلب میکنند. منحنیهای آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی حاصل از ذوب مجدد نمونهها (شکل ‏۴-۲۶) نقطه ذوب نسبتاً مشابهی را ارائه میدهند. نتایج به دست آمده از منحنیهای آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها در جدول ‏۴-۳ آورده شده است.
جدول ‏۴-۳: شاخص های رفتار بلورینگی و ذوب نمونه ها به دست آمده از نتایج آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی
Sample
TC ( ?C)
?Hc (J/g)
Tm ( ?C)
?Hm (J/g)
Xc (%)
EOC
۱/۳۷
۹۳/۴۹
۲/۵۴
۵/۵۰
۲/۱۷
EC0.1
۷/۳۸
۱۳/۶۰
۱/۵۳
۱/۶۰
۵/۲۰
EC0.25
۶/۳۸
۱۴/۵۴
۴/۵۳
۷/۵۷
۷/۱۹
EC0.5
۱/۴۰
۵۱/۴۹
۷/۵۲
۶/۴۹
۱۷
EC0.75
۴/۴۰
۸۸/۴۹
۷/۵۳
۱/۵۰
۲/۱۷
EC1
۱/۴۰
۱۷/۵۱
۷/۵۳
۶/۵۱
۸/۱۷
EC2
۱/۴۰
۵۲/۴۹
۵/۵۳
۲/۵۰
۵/۱۷

شکل ‏۴-۲۵: منحنی های آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی حاصل از خنک کردن نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها.

شکل ‏۴-۲۶: منحنی های آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی حاصل از ذوب مجدد نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها.
رئولوژی
در این بخش خواص رئولوژیکی نمونهها به منظور بررسی رفتار جریان آنها مورد مطالعه قرار میگیرد. مورفولوژی نانوکامپوزیتها که خود وابسته به درجه پخش نانو لوله های کربنی در ماتریس پلیمری است، نقش موثری بر پاسخ رئولوژیکی ترکیبات دارد. در این پروژه آزمون روبش فرکانس۱۴۵ در حالت تنش برشی از نوع نوسانی بر روی مذاب نمونهها انجام شد و پارامترهایی نظیر G’،G”،?^* وtan (?) به عنوان معیاری از میزان برهمکنش بین ماتریس پلی اتیلن- اکتن و نانو لوله های کربنی تعیین و تأثیر میزان نانو لوله های کربنی بر پارامترهای فوق مورد بررسی قرار گرفت. شکل ‏۴-۲۷ تغییرات G’ را در برابر کرنش نشان میدهد. نمونههای EOC، EC0.1، و EC2 به منظور بررسی تاثیر نانو لوله های کربنی روی ناحیه ویسکوالاستیک خطی انتخاب شدند. انتقال از ناحیه رژیم خطی به غیرخطی از طریق کاهش سریع G’ توصیف میشود که میتواند به واسطه بینظمی یا کاهش کشسانی زنجیر های پلیمری توضیح داده شود. طول ناحیه ویسکوالاستیک خطی با افزایش مقدار نانو لوله های کربنی تغییری نمی کند که میتواند مربوط به عدم شکل گیری شبکه های نانو لوله های کربنی باشد. به منظور اطمینان از پایداری نمونهها طی آزمون روبش فرکانس در کرنش درنظر گرفته شده در ناحیه خطی، آزمون روبش زمان۱۴۶ بر روی نمونه های فوق برای مدت ۱۲۰ دقیقه انجام شد. شکل ۴-۲۸ تغییرات مدول های دینامیکی را در این محدوده زمانی و در دمای ?C100 نشان میدهد. همانگونه که ملاحظه میشود پارامترهای فوق در طول زمان آزمون تقریباً ثابت باقی مانده که نشان از پایداری آن ها در این شرایط دارد.
نتایج مربوط به تغییرات گرانروی مختلط و مدولهای دینامیک به صورت تابعی از فرکانس زاویهای برای پلی اتیلن- اکتن خالص و نانو کامپوزیت ها در شکل های ۴-۲۹ تا ۴-۳۱ نشان داده شده است. در شکل ‏۴-۲۹ دیده می شود که با افزایش فرکانس زاویه ای برای تمامی نمونه ها رفتار نازک شدن برشی۱۴۷ دیده می شود. به عبارتی با افزایش فرکانس زاویه ای گره خوردگی های زنجیر پلیمر باز شده و فاصله انتها تا انتهای آن نیز افزایش می یابد به همین دلیل میزان گرانروی کاهش می یابد [۸۵]. همان گونه که مشاهده می شود گرانروی نانو کامپوزیت ها در سرعت های برشی بالا به نمونه خالص نزدیک تر است، این موضوع به این دلیل است که گره خوردگی های درون ماتریس در سرعت های برشی بالا کاهش یافته و در نتیجه بر همکنش های بین مولکول های پلی اتیلن- اکتن و نانو لوله های کربنی کاهش می یابد. از این رو گرانروی نانو کامپوزیت ها به نمونه خالص نزدیک تر می شود [۷۳، ۸۵ و ۸۶]. اضافه کردن ذرات تقویت کننده جامد به مذاب پلیمری به خاطر اثر هیدرودینامیکی باعث افزایش گرانروی می شود[۸۷]. از طرفی دیگر نیز به دلیل سفتی نانو لوله های کربنی و ممانعت آن ها از جریان پذیری میزان گرانروی با افزایش این نانو ذرات افزایش می یابد [۸۵].

این مطلب مشابه را هم بخوانید :   رشته برق:منبع مقاله درمورد خدمات الکترونیک، فناوری اطلاعات، خدمات الکترونیکی، توسعه روستا- پایان نامه ایرانداک

شکل ‏۴-۲۷: تغییرات مدول ذخیره بر حسب کرنش برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها.

متن کامل در سایت    40y.ir

شکل ‏۴-۲۸: تغییرات مدول ذخیره و اتلاف با زمان برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها در فرکانس زاویه ای rad/s 1.
همان طور که در شکل های ۴-۳۰ و ۴-۳۱ دیده می شود با افزایش نانو لوله های کربنی مقدار G’ وG” تا حدودی افزایش می یابد که ممکن است به دلیل بر همکنش بین نانو ذرات و ماتریس پلیمری و همچنین پخش خوب آن ها و از طرفی سفتی نانو لوله های کربنی باشد. عدم وجود ناحیه خطی در فرکانس های پایین برای نمودار G’، نشان از عدم حضور شبکه های شکل گرفته از نانو لوله های کربنی دارد [۸۷].

شکل ‏۴-۲۹: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها.
در شکل ‏۴-۳۲ نمودار tan (?) بر حسب فرکانس زاویه ای آورده شده است. در مقادیر کم فرکانس زاویه ای مقدار tan (?) بالاست ولی با افزایش فرکانس زاویه ای مقدار آن کاهش می یابد. این موضوع نشان دهنده این است که اجزای الاستیک، اجزای ویسکوز را تحت الشعاع قرار داده و بنابر این پلیمر شانس کمتری برای آسودگی دارد. زمانی که شبکه هایی از نانو لوله های کربنی در ماتریس پلیمری شکل می گیرد، tan (?) به یکباره مستقل از فرکانس زاویه ای می شود. این موضوع نیز دلیلی بر عدم حضور شبکه های شکل گرفته از نانو لوله های کربنی در ماتریس پلیمری پلی اتیلن- اکتن است [۸۷].
در شکل ۴-۳۳ تغییرات نمودار مدول دینامیکی نانو کامپوزیت ها به صورت تابعی از فرکانس زاویه ای نشان داده شده است. نتایج حاصل از برخورد نموار های G’ و G” در جدول ۴-۴ آورده شده است. همان طور که ملاحظه می شود فرکانس برخورد برای تمامی نمونه ها تقریبا ثابت است ولی برای نمونه EC2 اندکی کاهش

شکل ‏۴-۳۰: مدول ذخیره در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها.

شکل ‏۴-۳۱: مدول اتلافی در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها.

شکل ‏۴-۳۲: tan (?) در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها.

شکل ‏۴-۳۳: مدول های دینامیکی بر حسب فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها.

جدول ‏۴-۴: مقادیر مدول برخورد و فرکانس زاویه ای برخورد نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها.
Sample
Gc (Pa)
?_c (rad/s)
EOC
۱۰۲۳۲۰
۹/۱۷
EC0.1
۱۰۷۷۲۴
۳/۱۷
EC0.25
۱۰۸۲۶۵
۹/۱۷
EC0.5
۱۰۸۲۸۸
۹/۱۷
EC0.75
۱۰۹۸۱۹
۳/۱۷
EC1
۱۱۴۲۱۵
۹/۱۷
EC2
۱۱۷۰۱۰
۸/۱۶

پیدا می کند. به عبارتی با افزایش میزان نانو لوله های کربنی به اندازه ۲% وزنی، خوشه هایی از این نانو ذرات در ماتریس پلیمری ایجاد می شود که وجود این خوشه ها سبب غلبه کردن خواص الاستیک بر خواص ویسکوز در فرکانس های پایین تر شود. مدول برخورد نیز با افزایش نانو لوله های کربنی افزایش می یابد و این ممکن است به اثر تقویت کنندگی و سفتی این نانو ذرات مربوط گردد.
در شکل ‏۴-۳۴ طیف زمان آسایش برای تمامی نمونه ها آورده شده است. همان طور که مشاهده می شود در زمان های کوتاه نانو لوله های کربنی اثری روی طیف آسایش ندارند چرا که بخش۱۴۸های کوتاه از زنجیر پلیمری در زمان های کم آسوده می شوند. به عبارتی نانو لوله های کربنی روی دینامیک زنجیر ها در زمان های کوتاه اثر ندارد ولی حضور نانو لوله های کربنی خصوصا در درصد های وزنی بالاتر دینامیک بخش های بزرگتری از زنجیر پلیمری را تحت تاثیر قرار داده و تحرک زنجیر های پلیمری را کاهش می دهد. اثر ممانعت از حرکت بخش های بزرگتر زنجیر پلیمری، برای نمونه EC2 به خوبی دیده می شود.
شایان ذکر است که تابع توزیع زمان آسایش و زمان آسایش از روابط زیر محاسبه شده اند.
(‏۴-۱۱G^’ (?)= ?_(-?)^??(?^2 . ?^2)/(1+ ?^2 . ?^2 ) . H(?). d(Ln?), G^” (?)= ?_(-?)^??(? . ?)/(1+ ?^2 . ?^2 ) . H(?). d(Ln?) (
(‏۴-۱۲) ? ? ۱/?
که ? زمان آسایش، ( H (?تابع توزیعه زمان آسایش، ? فرکانس زاویه ای، ? تنش برشی، G^’ (?) مدول ذخیره و G^” (?) مدول اتلافی هستند.

شکل ‏۴-۳۴: طیف زمان آسایش برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها.
به منظور بررسی تغییرات گرانروی با فرکانس زاویه ای از مدل کراس استفاده شد. برازش اطلاعات با استفاده از نرم افزار اوریجین۱۴۹ انجام گردید. مدل کراس در زیر آمده است.
(‏۴-۱۳) ?= ?_۰/((۱+ ?(??)?^m))
که ?_۰ گرانروی در ناحیه نیوتونی، ? زمان آسودگی و m توان کراس بوده و نشان دهنده رفتار شبه پلاستیک نمونه هاست (m۱). میزان گرانروی در ناحیه نیوتونی برای تمامی نمونه ها، گرانروی در فرکانس ۰۱/۰ rad/s در نظر گرفته شد. دیده می شود که با افزایش مقدار نانو لوله های کربنی میزان ?_۰ برای نانو کامپوزیت ها نسبت به نمونه خالص بیشت تر می شود. در نمونه EC0.1 به دلیل حضور نانو لوله های کربنی و پخش خوب آن ها ?_۰ نسبت به EOC افزایش یافته است. کاهش مقادیر

پاسخی بگذارید