متن کامل خبر


 
جلسه دفاع : محمد علیمردانی - مهندسي پلیمر

خلاصه خبر: جلسه دفاع از رساله

عنوان پایان نامه :  بررسی اثر برهمکنش پلیمر- پرکننده تقویتی بر رفتار ویسکوالاستیک و رشد ترک خستگی کامپوزیت های لاستیک - نانوسیلیکا
 

  • ارائه  کننده: محمد علیمردانی
     
  •   استاد راهنما: دکتر مهدی رزاقی کاشانی
     
  •   استاد ناظر خارجی: دکتر ناصر محمدی- دکتر رضا باقری
     
  •   استاد ناظر داخلی: دکتر محمد حسین فامیلی- دکتر احمد رضا بهرامیان
     
  •   استاد مشاور: دکتر میرحمید رضا قریشی
     
  • مکان: دانشکده مهندسی شیمی، اتاق 351
     
  •   تاریخ: 1395/12/18
     
  •  ساعت: 17:00


 چکیده

پدیده¬های فصل¬مشترک که شامل تاثیر پرکننده¬های تقویتی بر تغییر دینامیک مولکولی زنجیره¬ی لاستیکی در فاز میانی و چگونگی برهمکنش پلیمر با پرکننده در فصل مشترک است، می¬توانند با تغییر در انرژی آستانه¬ی شکست ( ) و یا تغییر در اتلاف ویسکوالاستیکِ کامپوزیت، رشد ترک آمیزه¬های بسیار پرشده¬ی لاستیکی را کنترل نمایند. با هدف کسب تقریب¬های اولیه از چگونگی تاثیرپذیری نیرومحرکه¬ی رشد ترک از پدیده¬های فصل مشترک (شدت سفتی و اتلاف فاز میانی و کیفیت اتصال در فصل مشترک)، بخش نخست این پژوهش به ایجاد یک مدل ریزساختاری المان محدود و مطالعه پارامترهای موثر بر نرخ رهایش انرژی برای یک ریزترک درونی اختصاص دارد. اثر تغییر در سفتی فازمیانی و تغییر در ماهیت ویسکوالاستیک آن، تغییر در میزان درگیری لاستیک با پرکننده در حالت¬های آستانه¬ای کامل درگیر، لغزش اصطکاکی و آزادگرد مدل¬سازی شد. نتایج این بخش نشان داد وجود فاز میانی بدلیل تاثیری که سفتی و اتلاف تشدید شده¬ی آن بر کاهش کرنش موضعی و رهایش تنش دارد در تغییر نیرومحرکه¬ی رشد ترک نقش مهمی دارد. یک اتصال کاملا درگیر می-تواند با افزایش تمرکز تنش، برای ترکی که هنوز وارد فصل مشترک نشده است نامطلوب باشد. در بخش تجربی، با تهیه کامپوزیت¬هایی از سیلیکا و لاستیک استایرن بوتادی¬‌ان محلولی (SSBR) که در آن خواص فاز میانی (سفتی و اتلاف لایه¬های بین سطحی) و نوع اتصال پلیمر به پرکننده در محدوده¬ای کنترل¬شده تغییر می¬کند، ¬پیش¬بینی¬های اولیه حاصل از مدل¬سازی مورد تحلیل و مقایسه واقع شد. بدین منظور، سطح سیلیکا با دو نوع سیلان تک¬عامله (با طول زنجیره¬ی آلیفاتیکی 3 و 16 کربنه) پیوند¬زنی شد و برهمکنش مربوط به آن، با سیلیکای حاوی سیلان دو عامله (با قابلیت تشکیل پیوند کوالانسی بین پلیمر و پرکننده) و همچنین سیلیکای اصلاح¬نشده مقایسه شد. در توافق با نتایج مدل¬سازی، آزمون استحکام پارگی و رشد ترک خستگی کامپوزیت¬های فوق نشان داد مهمترین پارامتر کنترل¬کننده، شدت برهمکنش پرکننده-پرکننده و حجم فاز میانی (لاستیک مقید) پس از حصول پراکنش مناسب است. حذف لاستیک مقید، کاهش شدید انرژی پارگی (شکست) و افزایش قابل توجه نرخ رشد ترک خستگی را به دنبال دارد. نوع اتصال پلیمر-پرکننده در فصل مشترک در درجه¬ی بعدی اهمیت قرار دارد. پیوند کووالانسی در فصل مشترک می تواند با سدکنندگی فیزیکی از ورود و رشد ترک در این ناحیه ممانعت نموده و نقش مهمی در افزایش انرژی پارگی و نوسانات نیروی پارگی داشته باشد. در مقابل، نتایج مدل سازی افزایش نرخ رهایش انرژی شکست را بدلیل درگیری مکانیکی (اصطکاک) و محدود شدن لغزش در فصل مشترک نشان می دهد که این پدیده با افزایش طول سیلان تک عامله (بدون اتصال کووالانسی) پس از کاهش اثر غالب لاستیک مقید در آزمون خستگی مشاهده شد. در پیش¬بینی انرژی شکست آمیزه¬ها، مدول اتلاف ویسکوالاستیک غیرخطی، واکشش بین¬سطحی و شبکه¬ی اتصال عرضی زمینه پارامترهای مهمی تشخیص داده شد.

 کلمات کلیدی

برهمکنش پلیمر¬ـ¬پرکننده-انرژی پارگی-رشد ترک خستگی-مدل¬سازی اجزای محدود رشد ترک- نرخ رهایش انرژی-طول زنجیره¬ی سیلان

 

16 اسفند 1395 / تعداد نمایش : 372