ساخت نانوکامپوزیت پلیپروپیلن-الماسواره ( آدامنتان) و شبیهسازی ریزساختار آن با روش دینامیک مولکولی
[پایاننامه]
/محمدامین مرادی
دانشگاه صنعتی سهند
، ۱۳۸۸
۱۴۹ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
مهندسی پلیمر
دانشگاه صنعتی سهند
نانوکامپوزیتهای پلیمری یکی از پرکاربردترین شاخههای توسعه فناوری نانو هستند که بر مبنای خواص متنوعی که از آنها انتظار میرود هر کدام با ترکیب و روشی ویژه تهیه میشوند .بخش کلیدی در این شاخه تولید و توزیع مناسب نانوذرات تقویت کننده برای خاصیت مورد نظر است .نانوذرات مورد نظر در این تحقیق، هیدروکربنهای نانومقیاسی هستند که به لحاظ شباهت ساختاری آنها با الماس اصطلاحا الماسواره نامیده میشوند .آدامنتان، دیامنتان، تریامنتان، و به همین ترتیب نامگذاری این ترکیبات اشباع و نسبتا پایدار انجام میشود .در این تحقیق ,ابتدا نانوکامپوزیت پلیپروپیلن-آدامنتان به روش ذوب-اختلاط تولید و سپس ساختار آن با استفاده از میکروسکوپهای الکترونی روبشی و عبوری بررسی شده است .در ادامه آزمونهای تفرق اشعه ایکس با زاویه پهن، خواص رئولوژیکی در حالت دینامیکی و گرماسنجی روبشی تفاضلی توصیفی از برخی تغییرات خواص نمونه نسبت به حالت پایه را نشان میدهد .در پایان آزمونهای تجربی، خواص کششی هر پنج نمونه در درصدهای صفر تا چهار آزموده و استحکام کششی و مدول یانگ مربوطه گزارش شدهاند .در قسمت دوم این تحقیق مطالعه نسبتا وسیعی بر روی روشهای شبیهسازی ساختار و خواص نانوکامپوزیتهای پلیمری به کمک دینامیک مولکولی انجام شد .در این محاسبات از میدان نیروی MM۳ استفاده شد و نمونههای ساخته شده، با درصدهای مختلف آدامنتان در هنگرد NVT به کمینه انرژی رسیدند .نتایج نشان داد که نیروهای چسبندگی و پیوستگی نانوذرات و پلیمر غلبه محسوسی بر یکدیگر ندارند و دلیل آن میتواند تشابه بارهای سطحی ذرات آدامنتان و زنجیرهای پلیمری باشد .در ادامه با بهرهگیری از هنگرد NPT در نرمافزار TINKER و با اعمال فشار، تغییرات تنش- کرنش نمونه بررسی شد .مقایسه نتایج شبیهسازی و تجربی حاکی از آنست که استفاده از نانوذرات آدامنتان به دلایل گوناگون خواص کششی را چندان تغییر نمیدهد .ولی در نیم درصد وزنی آدامنتان مدول یانگ و استحکام کششی بالای ده درصد افزایش مییابند .