بررسی اثر نانو ذرات خاک‌رس بر خواص پلی اتیلن

پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد رشته‌ی مهندسی صنایع پلیمر :بررسی اثر نانو ذرات خاک‌رس بر خواص پلی اتیلن اتصال عرضی شده با فرمت ورد در 104 صفحه

مقدمه بررسی اثر نانو ذرات خاک‌رس بر خواص پلی اتیلن

آدمی دیر زمانی است که در جستجوی کلید اصلی تمدن صنعتی یعنی انرژی و مهار آن بوده است. با اختراع ماشین بخار در سال 1786 که سرآغاز انقلاب صنعتی بود، نخستین گام جدی در راه بهره‌گیری از انرژی برداشته شد. به دنبال آن در قرن نوزدهم، عطش شدیدی برای پیدا و مهار کردن انواع انرژی‌ها، اروپا را فراگرفت. از آن پس تبدیل انواع انرژی‌ها به یکدیگر و به ویژه به انرژي الكتريكي كه سودمندترين انرژي شناخته شده، پيوسته دنبال شده است.

نخستين كاربرد انرژي برق، تأمین روشنايي بود كه در دهه­ی 1850 عملي شد. به طوری که اماكن عمومي، ایستگاه‌های قطار و فانوس‌های دريايي نزديك ساحل، از روشنايي الكتريكي برخوردار شدند. در اين دوران ولتاژ الكتريكي پايين بود و الكتريسيته به وسیله‌ی سیم‌های معمولي منتقل مي‌شد. با اختراع و تكميل مولد برق و بهره‌گیری از انرژي آب و سوخت‌های فسيلي در ماشین‌های بخار، زمينه­ی بهره‌گيري از انرژي الكتريكي افزايش يافت. هم‌زمان با پیشرفت‌هایی كه در زمينه استفاده از برق متناوبa.c.  و تبديل ولتاژهاي كم به ولتاژهاي زياد به دست آمد، برنامه انتقال الكتريسيته به نقاط دور‌تر در دستور كار قرار گرفت، شبكه‌هاي الكتريكي ايجاد شد و رو به گسترش گذاشت. در همين روند بود كه استفاده از كابل نيز آغاز شد.

فهرست مطالب:

چکیده……..1

1 فصل اول مقدمه….. 2

1- 1 تاريخچه ساخت كابل در جهان. 3

1-2 ویژگی‌های الکتریکی و خواص فیزیکی و شیمیایی مواد عایق.. 3

1-2-1 رفتار مکانیکی ماده عایق.. 4

1-2-2 رفتارهاي گرمایی ماده‌ی عایق.. 4

1-2-3 رفتار شیمیایی.. 4

1-2-4 خصوصیات الکتریکی.. 5

1-2-5 عوامل اقتصادي.. 5

1-3 کابل‌ بر پایه‌ی پلي‌اتيلن اتصال‌عرضی شده. ….5

1-4 کامپوزیت‌های پلیمری.. 6

1- 5 نانو کامپوزیت‌های پليمري.. 7

2 فصل دوم مروری بر مطالعات انجام‌ شده. 8

2-1 پلی‌اتیلن.. 8

2-1-1 معرفی پلی‌اتیلن.. 8

2-1-2 تاریخچه تولید پلی‌اتیلن.. 9

2-1-3 انواع پلی‌اتیلن.. 9

2-2 ایجاد اتصالات ‌عرضی در پلی‌اتیلن.. 10

2-2-1 روش‌های ایجاد اتصالات ‌عرضی در پلی‌اتیلن.. 11

2-2-2 اثر ساختار مولکولی پلی‌اتیلن بر ایجاد اتصالات عرضی به روش پراکسیدی 16

2-2-3 بررسی خواص پلی‌اتیلن اتصال‌عرضی شده. 18

2-3 آنتی اکسیدانت ها 19

2-4 نانو کامپوزیت­ها ی پلیمری.. 22

2-4-1 تعاریف اولیه. 22

2-4-2 نانو رس‌ها 23

2-4-3اصلاح نانو رس… 25

2-4-4 انواع نانو کامپوزیت‌های پلیمر- نانو رس… 27

2-4-5 روش تهیه نانو کامپوزیت‌های پلیمر-نانورس… 29

2-4-6 بررسی مورفولوژی و برخی خواص نانو کامپوزیت پلی‌اتیلن- نانو خاک رس… 32

2-5 عایق‌های الکتریکی پلیمری.. 35

2-5-1 ثابت دی الکتریک…. 36

2-5-2 تانژانت زاویه اتلاف دی الکتریک…. 38

2-5-3 استحکام دی الکتریک…. 40

2-5-4 بررسی خواص الکتریکی نانو کامپوزیت‌ها 41

اهداف پروژه…43

3 فصل سوم مواد و روش‌ها… 44

3-1 مواد اولیه. 44

3-2 تجهیزات… 47

3-2-1 اکسترودر دو مارپیچه. 47

3-2-2 دستگاه قالب‌گیری فشاری.. 47

3-3 آزمون‌های انجام‌شده. 48

3-3-1 اندازه‌گیری محتوای ژل. 48

3-3-2 آزمون تفرق زاویه پایین اشعه ایکس…. 48

3-3-3 میکروسکوپ الکترونی عبوری.. 49

3-3-4 آزمون رئولوژی.. 49

3-3-5 تجزيه ديناميکی – مکانيکی – گرمايی) DMTA ( 50

3-3-6 آزمون گرماسنجی پويشی تفاضلی(DSC) 50

3-3-7 آزمون گرما وزن سنجی ) ( TGA.. 50

3-3-8 آزمون کشش…. 50

3-3-9 آزمون‌های الکتریکی.. 51

3-4 نحوه‌ی تهیه‌ی نمونه‌ها 52

4 فصل چهارم نتایج و بحث 54

4-1 آزمون تعیین درصد ژل. 54

4-2 آزمون رئولوژی.. 57

4-3 آزمون SAXS. 61

4-4 آزمون میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM ) 63

4-5 آنالیز دینامیک مکانیکی(DMTA) 65

4-6 آزمون آنالیز حرارتی(DSC) 70

4-7 آزمون گرما وزن سنجی (TGA ) 73

4-8 آزمون کشش…. 75

4-9 خواص الکتریکی.. 76

5 فصل پنجم نتایج و پیشنهاد‌ات 80

5-1 نتیجه‌گیری.. 80

5-2 پیشنهاد‌ات جهت ادامه‌ی کار. 82

مراجع……….83