ساخت عایق های مقاوم در برابر پیرشدگی
دسته بندي :
🔺سایر »
🔺پروژه های آموزشی
لاستيكهاي سيليكون از جمله پليمرهايي هستند كه بطور وسيعي در كاربردهاي الكتريكي استفاده ميشوند. اما مسئلهاي كه در كار با اين لاستيك وجود دارد، قيمت بالاي آن ميباشد. از طرف ديگر لاستيك EPDM نيز، الاستومري است كه مصارف الكتريكي (معمولاً ولتاژ پايين) بسياري دارد. اما در مقايسه با لاستيك سيليكون از مقاومت كمتري در برابر شرايط جوي و دماهاي بالا برخوردار است، در عوض بعضي خواص آن نظير مقاومت حجمي و مقاومت در برابر هوازدگي هيدروترمال آن بهتر از سيليكون ميباشد، ضمن آنكه قيمت آن نيز در حدود يك پنجم لاستيك سيليكون است. در اين پروژه سعي شده است با تهيه آلياژ مناسبي از سيليكون و EPDM، علاوه بر دستيابي به خواص الكتريكي، پيرشدگي و خواص سطحي و مكانيكي لازم براي تهيه مواد عايق مناسب در صنايع انتقال و توزيع نيرو، هزينه تمام شده ماده اوليه مصرفي كه در حال حاضر غالباً از لاستيك سيليكون استفاده ميشود نيز كاهش يابد. محصول بدست آمده از اختلاط اين دو لاستيك، يك آلياژ دوفازي است كه خواصي مابين خواص هر يك از الاستومرها ارائه ميكند. با افزايش ميزان EPDM در مخلوط مقاومت حرارتي و پيرشدگي آلياژ كاهش مييابد بگونهاي كه در درصدهاي بالاي %50 EPDM نمونهها بر اثر اكسايش، تخريب ميشوند. اما در نمونههاي حاوي زير %50 وزني EPDM، علاوه بر بدست آوردن خواص مطلوب، هزينه تمام شده ماده اوليه نيز به ميزان %26 كاهش مييابد. در ادامه پروژه، سعي گرديد با افزايش فيلرهاي هيدروكسيد آلومينيوم و سيليكا و نيز آنتي اكسيدانت و تهيه فرمولاسيون مناسب براي نمونه حاوي %50 EPDM به خواص پيرشدگي و ساير خواص مورد نظر برسيم و معضل تخريب اين نمونه بر اثر پيرشدگي را برطرف كنيم.
فهرست :
مقدمه
فصل اول تئوري و مروري بر منابع مطالعاتي
مخلوطهاي پليمري
سازگاري مخلوطهاي پليمري
روشهاي پيشبيني سازگاري مخلوط پليمري
رئولوژي مخلوطهاي پليمري
حالتهاي پراكنش
مورفولوژي مخلوطهاي پليمري ( الاستومري )
عوامل موثر بر روي مورفولوژي مخلوطهاي پليمري امتزاجناپذير در فرآيند اختلاط مذاب
تئوري تغيير فرم قطره و شكست آن
اثر پارامترهاي مواد بر روي مورفولوژي
نسبت ويسكوزيته
تركيب درصد ( Composition )
الاستيسيته
تنش برشي
اصلاح بين سطحي
اثر روش فرآيند بر روي مورفولوژي
مخلوطكن داخلي
پخت مخلوطهاي لاستيكي
پخت ديناميكي
الاستومرهاي اتيلنپروپيلن ( EPDM , EPM )
خواص عمومي پليمر
غير اشباعيت و مونومر سوم
طبقهبندي انواع الاستومر EPR
ولكانيزاسيون EPDM و مواد افزودني ( سيستم پخت )
خواص الاستومرهاي اتيلنپروپيلن ولكانيزه شده
الاستومر سيليكون
آميزههاي قابل پخت در درجه حرارت زياد ( HTV )
عوامل ولكانيزاسيون و مكانيسم پخت
خواص الاستومرهاي سيليكوني
فيلرهاي مصرفي
فيلرهاي سيليكا
دوده سيليسي
سيليكا رسوبي
عوامل اتصالدهنده سيلاني
تري هيدرات آلومينيوم
خواص الكتريكي پليمرها
ثابت ديالكتريك پليمرها
پلاريزاسيون بين مرزي (Interfacial polarization)
ضريب تلفات دي الكتريك پليمرها
شكست دي الكتريك در پليمرها (مقاومت دي الكتريك)
مكانيسمهاي اصلي شكست دي الكتريك
تخليه سطحي
Tracking
تخريب پليمرها
تخريب دمايي و تخريب اكسيداسيوني
واكنشهاي اكسيداسيون
تخريب نوري
فصل دوم مواد و روشهاي آزمايشگاهي
مواد اوليه
تجهيزات لازم براي تهيه آلياژ EPDM/PDMS
دستگاه Haake plasticorder
غلطك آزمايشگاهي
پرس آزمايشگاهي
آون
روش ساخت نمونهها و تهيه آلياژ EPDM/PDMS
روش اختلاط
ولكانيزاسيون و تهيه نمونههاي آزمايش
تعيين شرايط پخت و ميزان عامل پخت
تهيه آلياژ EPDM/PDMS فيلردار
شرح آزمونها
بررسي خواص فيزيكي _ مكانيكي
اندازهگيري زاويه تماس آب ( Contact Angle )
بررسي خواص الكتريكي
بررسي ساختار مورفولوژي
آزمون تورم
بررسي خواص پيرشدگي
بررسي خواص رئولوژيكي
اندازهگيري گرانروي ظاهري
فصل سوم نتايج و بحث
اختلاط
رفتار پخت
نتايج آناليز گرمايي مكانيكي ديناميكي و DSC
زاويه تماس قطره آب
نتايج آزمون رئومتر كاپيلاري (خواص رئولوژيكي)
نتايج آزمونهاي الكتريكي
نتايج آزمون تورم
سختي سنجي
طيف FTIRATR
نتايج آزمون كشش
اثر افزايش فيلر
تصاوير SEM
نتايج آزمون پيرشدگي در دماي بالا
خواص الكتريكي
آزمون زاويه تماس آب
نتايج آزمون ATRFTIR
اثر افزايش فيلر
آزمون كشش
تصاوير SEM
آزمون پيرشدگي در محفظه UV
تعيين مواد واسطه بهينه براي اتصال اجزاي مختلف مقره
پرايمر
چسب ميان غلاف و چتركها
چسب بكار رفته ميان يراق آلات و هسته كامپوزيتي
آب بند
اندازه گيري مقاومت پارگي
تعيين مشخصات الكتريكي مقره كامل تهيه شده از آلياژ EPDM/PDMS
فصل چهارم نتيجه گيري و پيشنهادات
نتيجهگيري
پيشنهادات
مراجع