مطالعه ضخامت دیواره سلولی و استحکام به ضربه در فوم های میکروسلولی نانوکامپوزیتی پلی پروپیلن تولیدی به روش توده ای

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

4 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22068/jstc.2018.29911
چکیده

فوم‌های پلیمری نانوکامپوزیتی به دلیل خواص ویژه‌ای که دارند امروزه به صورت گسترده‌ای مورد توجه مجامع علمی و صنعتی قرار گرفته‌اند. فوم‌های با ساختار سلول باز قابلیت بالایی در جذب صدا، آب، ضربه و رطوبت دارند. از ضخامت دیواره سلولی می‌توان به عنوان پارامتری برای بررسی راهکارهای دست‌یابی به ساختار سلول باز استفاده کرد. در تحقیق حاضر به بررسی خواص ساختاری و مکانیکی فوم‌های نانوکامپوزیتی پلی پروپیلن/نانواکسید آهن در فرآیند فوم توده‌ای به وسیله‌ی گاز کربن دی اکسید پرداخته شده است. پارامترهای درصد وزنی نانواکسید آهن، دما و زمان فوم کردن به عنوان پارامترهای متغیر و ضخامت دیواره سلولی و استحکام به ضربه ویژه به عنوان پارامترهای خروجی در نظر گرفته شدند. طراحی آزمایش‌ها مطابق آرایه متعامد L9 تاگوچی صورت پذیرفت و از تحلیل‌های سیگنال به نویز و آنالیز واریانس بهره گرفته شد. تصاویر مربوط به میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که ساختار میکروسلولی مناسبی با چگالی سلولی از مرتبه 109 و 1010 سلول در سانتی متر مکعب حاصل شد. نتایج نشان داد که دما موثرترین پارامتر بر روی خواص فوم‌های نانوکامپوزیتی بود بصورتیکه با کاهش دما، ضخامت دیواره سلولی کاهش و استحکام به ضربه ویژه افزایش می‌یابد. همچنین نتایج مشخص ساخت که افزودن 4 درصد وزنی نانواکسید آهن باعث افزایش استحکام به ضربه ویژه به میزان 20% خواهد شد.