متن کامل خبر


 
جلسه دفاع از پایان‌نامه: آقای ایمان ناطقی بروجنی، گروه آموزشی طراحی کاربردی

خلاصه خبر: بررسی تجربی و عددی اثرات افزودن نانو ذرات بر رفتار و تغییر در خواص مکانیکی فومهای پلیمری در بارگذاری ضربه ای

  • عنوان: بررسی تجربی و عددی اثرات افزودن نانو ذرات بر رفتار و تغییر در خواص مکانیکی فومهای پلیمری در بارگذاری ضربه ای
  • ارائه‌کننده: ایمان ناطقی بروجنی
  • استاد راهنما: دکتر غلامحسین لیاقت
  • استاد ناظر داخلی اول: دکتر غلامحسین رحیمی شعر باف مقدس
  • استاد ناظر خارجی اول: دکتر علیرضا ثابت
  • استاد مشاور اول: دکتر حامد احمدی
  • نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر غلامحسین رحیمی شعر باف مقدس
  • مکان: اتاق سمینار 1-
  • تاریخ: 1397/03/06
  • ساعت: 15:30

چکیده: نیاز به جاذب‌های انرژی، به خصوص در کاربردهای حفاظت انسان، علاقه به مواد کامپوزیتی جدید و جایگزین را تقویت کرده است. یکی از دغدغه‌های جدید محققین در رابطه با فوم‌های پلی‌اورتان بهبود خواص مکانیکی آن‌ها با استفاده از ذرات تقویت کننده می‌باشد. این پایان‌نامه تغییرات خواص مکانیکی با تغییر مقدار افزودنی و تغییر نرخ بارگذاری یک فوم نانو کامپوزیتی جدید به عنوان جاذب انرژی که از گرافن در ترکیب آن استفاده شده است را بررسی می‌کند. بدین منظور در تحقیق حاضر با استفاده از نانو ذرات گرافن سعی در افزایش استحکام و ظرفیت جذب انرژی فوم سخت پلی‌اورتان 4و4-متیل دی‌فنیل دی‌ایزوسیانات شده است. در ابتدا نانو صفحات تک‌لایه و چند‌لایه گرافن به طریق لایه‌برداری مکانیکی در بستر مایع از گرافیت سنتز شده است. برای بررسی خواص فشاری، کششی و خمشی، نمونه‌های پلی‌اورتان تقویت شده با درصد‌های وزنی 0/0، 1/0، 3/0 و 0/1 درصد از نانو ذرات گرافن تولید شدند. در پایان‌نامه پیش رو در ابتدا مواد مورد نیاز براي ساخت فوم پلی‌اورتان و فرآیند ساخت آن شرح داده شده و سپس آزمایش‌های فشار، کشش و خمش در دو نرخ بارگذاری ۳ و 300 میلی‌متر بر دقیقه روی آن‌ها انجام شده است. در فشار علاوه بر آن آزمون سقوط وزنه نیز انجام شده است. نتایج حاصل از آزمون‌ها وابستگی خواص مکانیکی فوم را به نانو ذرات افزوده شده و نرخ بارگذاری نشان می‌دهد؛ طوری که با افزایش نانوذرات از 0 تا 3/0 درصد تنش فروریزش، انرژی جذب شده و انرژی ویژه جذب شده در اثر نیروی فشاری شبه‌استاتیک به ترتیب حدود 17، 3/59 و 7/36 درصد افزایش یافت. به همین ترتیب مدول الاستیک و استحکام ماده در کشش با افزودن 3/0 درصد گرافن به ترتیب 10 و 2 درصد نسبت به فوم خالص افزایش داشت و کرنش شکست آن با افزودن 1/0، 3/0 و 0/1 درصد گرافن به ترتیب 8/17، 7/29 و 38 درصد کاهش یافت. در خمش نیز رفتار ماده شبیه رفتار آن در کشش بوده و با افزودن 1/0 درصد گرافن مدول الاستیک و تنش شکست آن به ترتیب تنها 10 و 3/5 درصد افزایش داشته است و کرنش شکست آن با افزودن گرافن به مراتب کوچک‌تر شده است. کلیه نمونه‌ها در نرخ بارگذاری بالاتر خواص مکانیکی بهتری از خود نشان دادند که البته روند آن با افزایش مقدار گرافن کاهشی بوده است. جهت مشخص شدن نقش و اثر نانو ذرات گرافن بر میکروساختار فوم ارزیابی میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز صورت گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند که نانو ذرات مورد استفاده موجب افزایش تعداد حفرات و همزمان کاهش اندازه آن‌ها می‌شوند و رفتار دیواره سلول‌ها ترد تر می‌شود.
کلمات کلیدی: فوم پلی‌اورتان، نانو کامپوزیت، خواص مکانیکی، گرافن، شبه استاتیکی، ضربه سرعت پایین

6 خرداد 1397 / تعداد نمایش : 124