هدف از این تحقیق، تولید کامپوزیت زمینه آلیاژهای مس تقویت شده با ذرات الماس میکرونی و بررسی خواص مکانیکی این کامپوزیت است. از مهم ترین مسائل ساخت این نوع کامپوزیت ، بهینه سازی استحکام ذرات الماس در زمینه فلزی و خواص سایشی مد نظر این نوع کامپوزیت است. پودرهای کامپوزیتی با استفاده از آسیابکاری پرانرژی (سایشی) و به روش سینتر پرس داغ تولید شدند. به منظور بررسی استحکام خمشی، سختی و خواص سایشی، نمونه ها با اضافه کردن فلزات مختلف به زمینه، شرایط مختلف آسیابکاری و پارامترهای مختلف فشار داغ، ساخته شدند. هدف از این تحقیق، تولید کامپوزیت زمینه آلیاژهای مس تقویت شده با ذرات الماس میکرونی و بررسی خواص مکانیکی این کامپوزیت است. از مهم ترین مسائل ساخت این نوع کامپوزیت ، بهینه سازی استحکام ذرات الماس در زمینه فلزی و خواص سایشی مد نظر این نوع کامپوزیت است. پودرهای کامپوزیتی با استفاده از آسیابکاری پرانرژی (سایشی) و به روش سینتر پرس داغ تولید شدند. به منظور بررسی استحکام خمشی، سختی و خواص سایشی، نمونه ها با اضافه کردن فلزات مختلف به زمینه، شرایط مختلف آسیابکاری و پارامترهای مختلف فشار داغ، ساخته شدند.

پژوهش حاضر به منظور اعمال پیش تیمار گرمایی بر ذرات چوب ممرز برای ساخت تخته خرده چوب یک لایه با اهداف افزایش ثبات ابعادی، کاهش جذب رطوبت و بهبود خواص مکانیکی انجام شد. خرده های چوب ممرز توسط یک دستگاه بخار زن با دمای 160 درجه سانتی گراد در دو زمان 20 و 40 دقیقه پیش تیمار گرمایی بخار شدند. تخته ها سپس با استفاده از 6 درصد چسب فنل فرمالدئید با دستگاه پرس یک دهانه آزمایشگاهی ساخته شدند. ویژگی های فیزیکی و مکانیکی شامل جذب آب، واکشیدگی ضخامت، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و مقاومت چسبندگی داخلی پس از ساخت تخته ها مورد آزمون قرار گرفت. نتایج جذب آب و واکشیدگی ضخامت تخته های پیش تیمار گرمایی شده پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری نشان داد که پیش تیمار بر جذب آب به مدت 2 ساعت اثر معنی داری نداشت، در حالی که در زمان 24 ساعت به میزان 65.65 و  77.60درصد نسبت به تخته های نمونه شاهد با مقدار 92.31 درصد کاهش نشان داد. همچنین پیش تیمار گرمایی بر مقاومت خمشی تخته ها تاثیر معنی داری داشت. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که مقدار مدول الاستیسیته با افزایش زمان پیش تیمار گرمایی به 20 دقیقه به 2221.40 مگاپاسکال افزایش یافت. افزایش زمان پیش تیمار گرمایی به مدت 40 دقیقه مقدار مدول الاستیسیته را به میزان 2064 مگاپاسکال کاهش داد، ولی این کاهش معنی دار نبود. همچنین پیش تیمار گرمایی باعث افزایش معنی دار مقاومت چسبندگی داخلی تخته ها به میزان 0.514 و 0.618 مگاپاسکال شد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

بررسی حاضر جهت اعمال پیش تیمار گرمایی بر روی ذرات چوب ممرز برای ساخت تخته خرده چوب یک لایه با اهداف افزایش ثبات ابعادی، کاهش جذب رطوبت و بهبود خواص مکانیکی انجام شد. برای این منظور خرده های چوب ممرز توسط یک دستگاه بخار زن با دمای 160 درجه سانتی گراد در دو زمان 20 و40 دقیقه پیش تیمار گرمایی بخار شدند. سپس با استفاده از 6 درصد چسب فنل فرمالدهید، با دستگاه پرس یک دهانه آزمایشگاهی تخته ها ساخته شدند. بعد از ساخت تخته-ها، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی آنها شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، مقاومت چسبندگی داخلی آنها مورد آزمون قرار گرفت. نتایج جذب آب و واکشیدگی ضخامت تخته های پیش تیمار گرمایی شده پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری نشان داد که پیش تیمار بر جذب آب 2 ساعته معنی دار نبود، ولی در زمان 24 ساعته به میزان 65/65 و 60/77 درصد نسبت به تخته های شاهد با مقدار 31/92 درصد کاهش یافت. همچنین پیش تیمار گرمایی بر مقاومت خمشی تخته ها تاثیر معنی داری داشت. مطابق با نتایج به دست آمده با افزایش زمان پیش تیمار گرمایی به 20 دقیقه به 40/2221 مگاپاسکال افزایش یافت. از سویی با افزایش زمان پیش تیمار گرمایی به40 دقیقه مقدار مدول الاستیسیته تا 2064 مگاپاسکال کاهش یافت، ولی این کاهش معنی دار نبود. پیش تیمار گرمایی باعث افزایش معنی دار مقاومت چسبندگی داخلی تخته ها به میزان 514/0 و 618/0 مگاپاسکال شد.

در پژوهش حاضر، بهینه سازی خواص مکانیکی، دینامیکی و گرمایی آمیزه رویه تایر رادیال سواری با تاکید بر نقش و اثر سه جزء شتاب دهنده، دوده و روغن آروماتیک انجام شد. بدین منظور، ابتدا فرمول بندی مبنا بر پایه دو کائوچوی SBR/BR و گوگرد و سایر اجزای آمیزه کاری و بدون سه بخش یاد شده در نظر گرفته شد. اثر دو سامانه شتاب دهنده CBS/TMTD و TBBS/TMTD در مقادیر و نسبت های مختلف و به شکل نیمه کارا روی خواص آمیزه مبنا بررسی شده و بر این اساس سامانه شتاب دهنده مناسب انتخاب شد. سپس، آمیخته دوده های N330 و N550 در مقادیر و نسبت های مختلف به آمیزه اضافه شد و خواص آن بررسی و مقایسه شد تا مقدار بهینه آمیخته دوده ای N330/N550 مشخص شود. سرانجام، با مطالعه اثر مقادیر مختلف روغن آروماتیک روی خواص آمیزه رویه تایر، مقدار آن و نیز خواص بهینه آمیزه نهایی مشخص شد. برای تعیین خواص بهینه آمیزه نهایی آزمون های مکانیکی (استحکام کششی، درصد ازدیاد طول تا پارگی، خستگی، سایش، سختی و جهندگی)، آزمون های دینامیکی شامل DMTA در حالت کششی و همچنین آزمون گرمااندوزی انجام شد. نتایج نشان داد، خواص بهینه آمیزه در سامانه شتاب دهنده CBS به مقدار 0.8 قسمت وزنی و TMTD به مقدار 0.7 قسمت وزنی، آمیخته دوده های N330/N550 به نسبت 20/40 و روغن آروماتیک به مقدار 15 قسمت وزنی حاصل می شود.

در این تحقیق ما با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی وابستگی دمایی خواص مکانیکی و گرمایی فلز کبالت را از دمای 200 کلوین تا دمای ذوب بررسی کرده ایم. این شبیه سازی در هنگرد NPT انجام شده است. برای محاسبه انرژی برهم کنشی و نیروی وارد بر ذرات از پتانسیل کلری_روزاتو استفاده کرده ایم. در این شبیه سازی دمای سیستم با ترموستات نوز_هوفر و فشار سیستم با باروستات برنسن کنترل می شود. با این تکنیک کمیت هایی مانند انرژی بستگی، پارامتر نظم، ظرفیت گرمایی ویژه، ضریب انبساط طولی، مدول حجمی و ضرایب کشسانی را برای فلز کبالت در دماهای مختلف به دست آورده ایم. مقادیر انرژی و پارامتر شبکه محاسبه شده در دماهای مختلف را با تابعی درجه دوم از دما برازش کرده و با استفاده از آنها ضریب انبساط طولی و ظرفیت گرمایی در فشار ثابت محاسبه شده است. نتایج به دست آمده از محاسبات توافق خوبی با مقادیر آزمایشگاهی داشتند.

این پژوهش به منظور ارزیابی خواص گرمایی و مکانیکی دینامیکی کامپوزیت های هیبریدی باگاس/الیاف شیشه/پلی پروپیلن انجام شد. کامپوزیت های هیبریدی با روش اختلاط مذاب ساخته شدند و خواص آنها با آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی(DSC)  و آزمون مکانیکی دینامیکی(DMA)  مورد بررسی فرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی مشخص کرد که با افزودن باگاس و الیاف شیشه، دمای ذوب و دمای بلورینگی به دماهای بالاتر انتقال یافت و درجه بلورینگی افزایش پیدا کرد. این یافته ها آشکار ساخت که باگاس و الیاف شیشه نقش عامل هسته زا را در کامپوزیت ایفا می کنند. آزمون مکانیکی دینامیکی نشان داد که با وارد کردن باگاس و الیاف شیشه به ماتریس پلی پروپیلنی، مدول ذخیره (E’) و مدول اتلاف (E”) افزایش یافته، درحالی که از فاکتور اتلاف (tan d) کاسته شد. به منظور ارزیابی اثر تقویت کنندگی با افزایش دما، ضریب اثربخشی (C) در دامنه های دمایی مختلف محاسبه و مشخص شد که در دماهای بالا بهبود خواص مکانیکی در اثر حضور الیاف، ملموس تر است. کیفیت چسبندگی الیاف- ماتریس با محاسبه فاکتور چسبندگی (A) بر حسب فاکتور اتلاف کامپوزیت (tan dc)، فاکتور اتلاف پلیمر (tan dp) و جزء حجمی الیاف (Ff) تعیین شد. مقادیر محاسبه شده فاکتور چسبندگی (A) نشان داد که با افزودن الیاف شیشه به سیستم باگاس/پلی روپیلن، چسبندگی الیاف- ماتریس بهبود می یابد. کامپوزیت هیبریدی متشکل از 25 درصد باگاس و 15 درصد الیاف شیشه، چسبندگی الیاف- ماتریس بهتری را بروز داد.

هدف از این تحقیق، بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی گلولام ساخته شده از چوب صنوبر (Populus deltoides) فشرده شده با فرایند ترکیبی بخار گرمایی-مکانیکی (ترکیبی از دو تکنیک تیمار بخار گرمایی و عملیات فشرده سازی) بود. در این بررسی تیمار بخار گرمایی چوب صنوبر در دماهای 130، 150 و 170 درجه سانتی گراد و مدت زمان های ماندگاری 20 و 40 دقیقه انجام شد. سپس تیمار فشرده سازی چوب صنوبر در دمای پرس 160 درجه سانتی گراد، زمان پرس 20 دقیقه و با دو ضریب فشردگی 40 و 60 درصد (جهت شعاعی) صورت پذیرفت. برای ساخت گلولام، از اتصال انگشتی و چسب پلی اورتان استفاده گردید. خواص فیزیکی و مکانیکی گلولام ساخته شده ازجمله جذب آب، واکشیدگی شعاعی و مماسی، جدا شدن لایه ها، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و مقاومت برشی خط چسب موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که خواص فیزیکی و مکانیکی گلولام ساخته شده از چوب صنوبر تیمار شده با فرایند بخار گرمایی-مکانیکی افزایش می یابد. بر اساس نتایج میزان جذب آب و واکشیدگی شعاعی گلولام ساخته شده از چوب های تیمار شده با فرایند ترکیبی بخار گرمایی-مکانیکی افزایش می یابد. همچنین فرایند ترکیبی بخار گرمایی-مکانیکی سبب کاهش میزان جدا شدن لایه های گلولام پس از چرخه های غوطه وری-خشکاندن می گردد. ویژگی های مکانیکی گلولام های ساخته شده ازجمله مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته خمشی در اثر تیمار ترکیبی بخار گرمایی-مکانیکی افزایش یافته؛ اما مقاومت برشی خط چسب گلولام ها در اثر این تیمار کاهش می یابد. لذا نتایج بیانگر بهبود برخی خواص فیزیکی و مکانیکی گلولام در اثر فرایند ترکیبی بخار گرمایی می باشد.

پژوهش حاضر با هدف ساخت نمونه آزمایشگاهی هیدروژل با تورم پذیری زیاد و حفظ ساختار سه بعدی در برابر شرایط محیطی انجام شد. روش ها در پژوهش حاضر نخست برپایه طراحی و ساخت شبکه سه بعدی هیدروژل ابرجاذب با استفاده از پلیمر آکریل آمید سولفون دار آبکافت شده و آلومینیم نیترات 9 آبه به عنوان عامل شبکه ساز و درنهایت تحلیل داده ها و تعیین هیدروژل بهینه با استفاده از روش پاسخ سطح بوده است. به عبارت دیگر، با طراحی مجموعه آزمون ها و با استفاده از روش پاسخ سطح، هیدروژل بهینه برحسب سه پاسخ زمان تشکیل، زمان چروکیدگی و مقدار تورم شناسایی شد که البته خواص شیمیایی و شکل شناسی هیدروژل ابرجاذب بهینه با استفاده از روش بطری (تورم و چروکیدگی)، رئولوژی، طیف سنجی تفکیک انرژی (EDS) و آزمون گرماوزسنجی (TGA) معین شد. نتایج نشان داد، هیدروژل بهینه ماده ای با غلظت 40000ppm از پلیمر شامل wt%6 عامل شبکه ساز است. زمان چروکیدگی هیدروژل ابرجاذب بهینه حاصل بیش از 180 روز، مقدار تورم 2800 برابر وزن ماده خشک اولیه، مدول کشسانی Pa 15240 و پایداری گرمایی تا دمای 325 درجه سلسیوس بود. در این پژوهش، بیشترین مقدار تورم (4000 برابر وزن خشک هیدروژل ابر جاذب) در ترکیب هیدروژل با غلظت 20000ppm پلی آکریل آمید و با نسبت وزنی 6 به 100 آلومینیم نیترات 9 آبه به پلیمر مشاهده شد. اما، زمان چروکیدگی آن (کمتر از 10 روز) مانع از انتخاب این ترکیب از دو ماده به عنوان غلظت بهینه شد. همچنین، نسبت وزنی عامل شبکه ساز به پلیمر به عنوان کنترل کننده زمان تشکیل و چروکیدگی هیدروژل و غلظت پلیمر پارامتر اصلی در کنترل مقدار تورم، معرفی شد. پلی آکریل آمید و با نسبت وزنی 6 به 100 آلومینیم نیترات نه آبه به پلیمر مشاهده شد، اما زمان چروکیدگی آن (کمتر از 10 روز) مانع از انتخاب این ترکیب از دو ماده به عنوان غلظت بهینه شد. همچنین، نسبت وزنی عامل شبکه ساز به پلیمربه عنوان کنترل کننده زمان تشکیل و چروکیدگی هیدروژل و غلظت پلیمر پارامتر اصلی در کنترل مقدار تورم معرفی شد.

یکی از مهم ترین کاربردهای مواد الاستومری فداشونده، عایق گرمایی موتور موشک است. احتراق سوخت جامد در موتور موشک، محیطی متلاطم متشکل از گازهایی با سرعت بیش از 1000 m/s، دمای بیش از 3000 oC و فشاری متجاوز از 10 MPa ایجاد می کند که هر آلیاژ فلزی را تخریب می کند. عایق های گرمایی نانوکامپوزیتی الاستومری در مقایسه با عایق های گرمایی مشابه بر پایه غیرالاستومری، به دلیل تحمل تنش های گرمایی و تغییر شکل بیشتر مورد توجه ویژه هستند. لاستیک نیتریل با خواص گرمایی مناسب گزینه مناسبی برای چنین کاربردهایی است. امروزه تلاش برای افزایش کارایی خواص فداشوندگی این عایق ها مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. تاکنون پژوهش های اندکی در زمینه استفاده از نانوذرات خاک رس برای افزایش خواص فداشوندگی و مکانیکی عایق گرمایی فداشونده الاستومری موتور موشک انجام شده است. در این پژوهش، به کمک نانوفناوری، عایق فداشونده الاستومری با خواص فداشوندگی و مکانیکی برتر ارائه شده است. نتایج مشخص کرد، عایق گرمایی نانوکامپوزیتی الاستومری حاوی %15 وزنی نانوخاک رس، در مقایسه با نوع کامپوزیتی، مشخصه های برتر زیر را نشان می دهد: %46 استحکام کششی بیشتر، %60 کرنش در نقطه پارگی زیادتر، 1.7 برابر مدول کششی بیشتر (در 100% کرنش) نسبت به کامپوزیت الاستومری، %62 افزایش در عدد شاخص عایق، %36 کاهش در سرعت های فداشوندگی جرمی و پسروی سطح تحت شار گرمایی 2kW/m 2500 به مدت .15 s