کتاب رئولوژی رشته پلیمر
توضیحات محصول:
فصل اول:مقدمه
Rheo :Rheology یک کلمهی یونانی است به معنی جریان Rheology علم جریان اسـت کـه در آن بـه مطالعـه ی
عکس العمل یا تغییر فرم سیالات در مقابل برای تنشهای وارده بر آنها پرداخته میشود.
ـ وقتی یک قطعه را میسازیم، از آن خواص فیزیکی ـ مکانیکی مورد نیاز را انتظار داریم که خواص تابع آرایش مولکـولی
است و آرایش مولکولی نیز تابع رفتار سیال (رئولوژی) است.
ـ به عنوان یک مهندس همواره باید سه P.P.P) P) را در نظر بگیریم:
P = Process : فرآیند
هر سه تابعی از رئولوژی هستید: خواص : P = Property
P = Price : هزینه
ـ یکی از پارامترهای بسیار مهم در مبحث رئولوژی، پروفایل سرعت است چون با استفاده از ایـن پروفایـل مـیتـوانیم بـه
پارامترهای دیگر مثل دبی، افت فشار، توان مصرفی (افت فشار × دبی) و ... را بدست آورد.
ـ وقتی دو سیال دارای دو رفتار متفاوت هستید، پروفایل سرعتشان هم با هم فرق میکند.
ـ سه بیلان داریم:
1ـ بیلان جرم 3/43/43/43/43/4¬ معادلهی پیوستگی
2ـ بیلان انرژی 3/43/43/43/43/4¬معادلهی انرژی
3ـ بیلان مومنتوم 3/43/43/43/43/4¬ معادلهی حرکت
علاوه بر سه بیلان داریم:
4ـ تغییر فرم ta متناسب است با3/43/43/43/4¬معادلهی
رئولوژیکی سیال
5ـ استفاده از شرایط مرزی (Boundary condition)
ـ جنبه های دیگر کاربرد رئولوژی
دو پلیمر مختلف را در نظر بگیرید که با هم مخلوطشان میکنـیم، حـال مـیخـواهیم ببینـیم از نظـر مورفولـوژی (ریـز
از حل آن بدست
میآید.
از حل همزمان این 5 معادله، میتـوان فرآینـدی را طراحـی
کرد (مثلاً اگر شرایط ایزوتـرم باشـد، مـیتـوان از معادلـه ی
انرژی صرفنظر کرد.)
ساختار) چه حالتهایی ممکن است به وجود بیاید. اگر مثلاً یک ploymer با یک filler داشته باشیم، ممکن است این
دو در صورت اختلاط به صورت یک فاز دربیایند و یا حالتهای دیگری پیش بیاید.
ـ روش مستقیم برای تشخیص و تعیین مورفولوژی استفاده از میکروسـکوپ الکترونـی اسـت و در صـورت بزرگتـر بـودن
اندازهی ذرات از میکروسکوپ نوری استفاده میکنیم.
ـ رئولوژی به ما کمک میکند که مورفولوژی (ریز ساختار) را پیشبینی کنیم و یا در صـورت عکـسبـرداری از نمونـه، از
رئولوژی به عنوان یک شاهد پشتیبان استفاده کنیم. به طور کلی کلید دست رئولوژی است. سیالات به دو دسـته تقسـیم
میشوند:
1ـ نیوتنی: (اصطلاحاً سیالات ساده)، مثل: آب، محلولها با جرم مولکولی پایین اگر رفتـار یـک سـیال از حالـت نیـوتنی
(رفتار نیوتنی) کمی منحرف شود، سیال غیرنیوتنی
2ـ غیر نیوتنی
ـ به طور کلی سیالاتی که با آنها سرو کار داریم اغلـب غیرنیـوتنی هسـتند مثـل پلیمرهـا، الیـاف مصـنوعی، رزیـنهـا،
لاستیکها، پلاستیکها، مواد نفتی و...
ـ وقتی یک سیال نیوتنی داریـم، بـا وارد شـدن سـیال غیرنیـوتنی بـه آنهـا، سـیال حاصـل غیرنیـوتنی مـیشـود مثـل
امولیسیونها، سوسپانسیونها، ژلها، کرمها و...،کلیهی مواد از نظر عکسالعمل خود در برابر تنشهای وارد بر سه قسمت
(خانواده) تقسیم میشوند
Pdfنوع فایل:
سایز:2.71mb
تعداد صفحه:153
رئولوژی مواد پلیمری
چکیده:
در این پروژه ابتدا رئولوژی مواد پلیمری مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه آمیزههای پلیمری و روشهای تهیه این ترکیبات بیان و همچنین به بحث پیرامون شرایط سازگاری و امتزاج- پذیری و کریستالیزاسیون این نوع مواد پرداخته شده است .
رئولوژی آمیزههای پلیمری و معادلات تجربی و قوانین حاکم بر این ترکیبات از دیدگاه رئولوژیکی از جمله مطالب میباشد.
بحث خاصیت ویسکوالاستیک خطی در آمیزههای پلیمری و نتایج و معادلات دیفرانسیلی حاکم بر آن و بررسی آنها در مدلهای نظری چون ماکسول و کلوین و … و همچنین روشهای اندازه گیری و تعیین عملکرد ویسکوالاستیک خطی از جمله بررسیهاست .
در نهایت رفتار ویسکوالاستیک آمیزههای پلیمری با استفاده از مدل امولسیون پالیرین برای تخمین مقاومت کشش سطحی بین اجزاء تشکیل دهنده یک آمیزه از طریق دادههای تجربی بررسی شده و مدول پیچیده (G*) ترکیبات مذابی از طریق مقدار توزیع اندازه مواد تشکیل دهنده و مقدار نیروی کشش بین سطحی آنها محاسبه گردیده است.
سه آمیزه PS/PMM(80/20) و PS/PEMA – ۱(۸۰/۲۰) و PS/PEMA – ۲(۷۰/۳۰) مورد مقایسه و مدول ذخیره و افت آنها با پیشگویی های مدل امولسیون پالیرین قیاس گردیده است و این نتیجه حاصل می شود که :
حاکمیت مدل برای محدوده وسیع و کاملی از فرکانسها برقرار میباشد و این مدل برای این دسته از آمیزهها در ناحیه ویسکوالاستیک خطی بخوبی و با خطای بسیار کمی پاسخگوست.
فهرست مطالب:
چکیده: ۱
فصل اوّل: رئولوژی (Rheology) ۲
۱-۱ تاریخچه پیدایش رئولوژی ۲
۱-۲ مواد از دیدگاه رئولوژی ۸
۱-۲-۱ پدیدههای رئولوژیکی ۸
۱-۲-۲ تنش تسلیم در جامدات ۱۰
حالات مختلف منحنی تنش-کرنش و وضعیت نقطه تسلیم ۱۲
۱-۲-۴ تقسیمبندی مواد ۱۵
طبقهبندی سیالات ۱۵
جدول ۱-۲ طبقهبندی سیالات ۱۸
فصل دوّم: آمیزههای پلیمری (Polymer Blends) ۱۹
۲-۱-۱ مقدّمه ۱۹
۲-۱-۲تعاریف ۲۰
۲-۱-۳ روشهای تهیه آمیزههای پلیمری ۲۱
۲-۱-۴ رفتار اجزاء آمیزههای پلیمری ۲۳
۲-۱-۵ امتزاجپذیری آمیزههای پلیمری ۲۳
۲-۱-۶ سازگای آمیزههای پلیمری ۲۷
۲- اضافه کردن پلیمرهای عاملدار ۲۹
۳- آمیزهکاری واکنشی ۳۰
۴- استفاده از حلال مشترک ۳۱
۵- استفاده از تکنولوژی IPN ۳۱
۲-۱-۷ سازگاری بواسطه افزودن کوپلیمر ۳۳
۲-۱-۸ روشهای تخمین سازگاری و امتزاجپذیری آمیزهها و آلیاژهای پلیمری ۳۴
۱- روشهای بر مبنای Tg ۳۵
۲- روشهای میکروسکوپی ۳۷
۳- روشهای طیف سنجی ۳۸
الف) روش NMR ۳۸
ب- طیف سنجی IR ۳۹
۲-۱-۹ کریستالیزاسیون آمیزههای پلیمری ۳۹
۲-۲-۱ رئولوژی پلیمرها ۴۵
۱- سیالات نیوتنی مستقل از زمان ۴۶
۲- سیالات غیر نیوتنی تابع زمان ۴۸
۳- سیالات ویسکوالاستیک ۴۹
الف) خواص ویسکومتریک (توابع ویسکومتریک) ۵۰
ب) خواص ویسکوالاستیک ۵۱
۲-۲-۲ رئولوژی آمیزههای پلیمری ۵۳
۲-۲-۲-۱ مقدمه ۵۳
۲-۲-۲-۲ ویسکوزیته آمیزهها و آلیاژهای پلیمری ۵۳
۲-۲-۲-۳ معادلات تجربی ویسکوزیته آمیزه بر حسب غلظت سازندههای پلیمری ۶۱
۲-۲-۲-۴ جریان برشی پایدار آمیزههای پلیمری ۶۳
۲-۲-۲-۵ الاستیسیته مذاب آمیزههای پلیمری ۶۷
فصل سوّم: خاصیت ویسکوالاستیک خطّی (Linear viscoelasticity) ۷۰
۳-۱ مقدّمه ۷۰
۳-۲ مفهوم و نتایج حاصل از خاصیت خطیّت ۷۲
۳-۳ مدلهای ماکسول و کلوین ۷۳
۳-۴ طیف اُفت یا آسایش ۸۳
۳-۵ برش نوسانی ۸۷
۳-۶ روابط میان توابع ویسکوالاستیک خطی ۹۵
۳-۷ روشهای اندازهگیری ۹۶
۳-۷-۱ روشهای استاستیک ۹۷
۳-۷-۲ روشهای دینامیک: کشش نوسانی ۱۰۰
۳-۷-۳ روشهای دینامیک: انتشار موج ۱۰۲
۳-۷-۴ روشهای دینامیک: جریان ثابت ۱۰۳
فصل چهارم: بررسی رفتار ویسکوالاستیک آمیزه های پلیمری با استفاده از مدل امولسیون پالیریَن ۱۰۵
۴-۱ مقدمه ۱۰۵
۴-۲ مدل پالیریَن ۱۰۶
نتیجه گیری نهایی: ۱۱۲