مقاله مهندسی شیمی: تقویت پلی وینیل کلرید اصلاح نشده با افزودن نانو ذرات کربنات کلسیم

چکیده

نانوکامپوزیتهای پلیمری PVC/CaCO3 در ترکیبات مختلف با استفاده از آسیاب دو غلتکی و فشرده سازی قالب گیری تولید شدند. این ساختار با استفاده از میکروسکوپ الکترونی مشاهده گردید سپس خواص مکانیکی و استاتیک و دینامیکی ساختار تعیین گردید. حضور ذرات نانومتری کربنات کلسیم، کاهش خفیفی را در قدرت کششی ایجاد می کند ولی از طرف دیگر، تاثیر انرژی و زخیره مدول و شکست سختی اصلاح می کند. بررسی شکست سطحی توسط میکروسکوپ الکترونی، نشان میدهد که خواص پیشرفته شکست در نانوکامپوزیت ها، توسط شکل گیری خلإ موثر در ذرات ایجاد شده است. این فرضیه توسط یک میکروساختار مبتنی بر مدل سازی اجزای محدودی حمایت شده که بر اساس تغییر شکل پلاستیکی و الاستیکی اطراف ذره ای که بطور ضعیف پیوند خورده، می باشد که توضیحی هم برای رفتار کششی تک محور و هم برای سختی پیشرفته نانوکامپوزیتها ارائه میدهد.

کلیدواژه: نانوکامپوزیت pvc، چقرمگی شکستگی، آنالیز اجزای محدود

مقدمه

قالب های غیر ارگانیک برای دهه های بسیاری هم در مواد الاستومر و هم در مواد پلاستیکی مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به الاستومرها، هدف اصلی یا فراهم آوردن تقویت عمده مثلا استفاده از دوده و سیلیس در ترکیبات مصنوعی است یا کم ارزش کردن ترکیبات با استفاده از خاک رس و سایر مواد است. برای ترموپلاستیک هایی چون پی وی سی، هدف بعدی با استفاده از قالب های ارزان قیمت برای سفت کردن مواد یا کنترل خواص آکوستیک بدست می آید. در کاربرد های مهندسی که ترکیب سختی و سفتی مورد نظر است، برای ترکیباتی چون لوله های پی وی سی، از مقادیر زیاد قالب های غیر ارگانیک معمولا اجتناب می شود. با این حال، یک آگاهی فزاینده از احتمالاتی وجود دارد که بطور همزمان طیف وسیعی از خواص مکانیکی را اصلاح می کند و هزینه های ایجاد شده از طریق ادغام ذرات نانومتر را کاهش میدهد. بطور معمول، سختی پی وی سی غیر پلاستیکی می تواند با استفاده از اصلاح کننده تاثیر ذرات لاستیک، مانند پلی اتیلن کلر (CPE) و آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) برای آنچه که به عنوان اصلاح PVC (M-PVC) شناخته شده است، بهبود یابد. افزایش سختی را می توان به شکل گیری حفره در ذرات لاستیک نسبت داد زمانی که تنش اعمال می شود، در نتیجه تغییر شکل ماتریس از طریق شکل گیری باند برشی و یا شکاف است که می تواند انرژی را جذب کند. [8]. با وجود اثر سختی خوب، حضور ذرات لاستیک، مدول و قدرت عملکرد را کاهش می دهد، و می تواند هزینه را افزایش می دهد.

مطالب مرتبط

مهندسی شیمی مقاله مهندسی نانوکامپوزیت pvc آنالیز اجزای محدود کامپوزیت پیشرفت انرژی چقرمگی شکستگی

علی چهارشنبه 22 مرداد 1393 ساعت 01:01

پایان نامه کارشناسی

پایان نامه کارشناسی