%34تخفیف

دانلود پروژه: بررسی و مطالعه تاثیر پوششهای نانوکامپوزیت اپوکسی_کلی بر خواص خوردگی فولادهای ساده کربنی St 37

تعداد 117صفحه در فایل word

بررسی و مطالعه تاثیر پوششهای نانوکامپوزیت اپوکسی_کلی بر خواص خوردگی فولادهای ساده کربنی St 37

چکیده

در طول سال های اخیر پوشش های پلیمری به دلیل خواص ممانعت کنندگی و کاربرد آسان آنها، توسعه پیدا کرده اند. اضافه کردن نانو لایه های سیلیکاتی به پوشش های پلیمری از طریق افزایش طول مدت نفوذ آب و یون های مخرب، باعث افزایش مقاومت به خوردگی بیشتر و موثرتری می شود.

در این پژوهش خاک رس اصلاح شده MMT در رزین اپوکسی با درصدهای 1، 2 و 3 با مخلوط کردن مکانیکی و فرایند سونیکاسیون (فراصوت) در زمان های متفاوت، مخلوط شده و سپس به روش اسپری کردن بر روی نمونه های فولاد ساده کربنی اعمال می شود. تصاویر نوری گرفته شده توسط میکروسکوپ نوری تعداد و اندازه ذرات آگلومره نانو کلی را نشان می دهد و همچنین نشان می دهد با افزایش زمان سونیکاسیون تجمع ذرات کمتر شده و توزیع آنها بهتر انجام می شود. ساختار و ترکیب نانو کامپوزیت ها توسط پراش اشعه X ( XRD ) و میکروسکوپ الکترونی عبوری ( TEM ) و نسبت حضور نوع خاک رس یکجا ( intercalated ) و لایه لایه شده ( Exfoliated ) مورد بررسی قرار می گیرد. خواص خوردگی نانوکامپوزیت های سنتزشده با استفاده از تست های اسپری نمک (Salt Spray )، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی ( EIS ) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین آزمون جذب آب نیز انجام شده است و مقدار جذب آب و ثابت نفوذ اندازه گیری شده است. نتایج EIS نشان داد که مقاومت پوشش با افزودن نانو ذرات برای همه نمونه ها تا 3 درصد وزنی افزایش یافته است. مطالعات پلاریزاسیون نشان داد که مقدار جریان الکتروشیمیایی خوردگی (Icorr) به تدریج با افزایش مقدار درصد خاک رس MMT کاهش یافته است.

واژه‌هاي كليدي:

نانوکامپوزیت اپوکسی-کلی، خواص خوردگی، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، جذب آب، تفرق اشعه X

فهرست مطالب

فهرست مطالب… ح‌

فهرست شكل‌ها د‌

فهرست جدول‌ها ش‌

فصل1 . مقدمه. 15

فصل2 . مروری بر منابع مطالعاتی.. 23

2-1. بررسی پیشینه تحقیقات… 26

2-1-1. رزین اپوکسی.. 26

2-1-2. خاک رس مونت موریلونیت… 29

2-1-3. منشا و معادن مونت موریلونیت… 36

2-1-4. کاربرد مونت موریلونیت در صنایع سرامیک…. 37

2-1-5. مزاياي استفاده از پركننده هاي معمولی.. 37

2-2. نانو کامپوزیت های پلیمر- خاک رس…. 39

2-2-2. روشهاي ساخت نانو كامپوزيت پليمر- خاك رس…. 42

2-3. مافوق صوت… 44

2-3-2. کاربرد مافوق صوت در آماده سازی نانوکامپوزیت ها 45

2-4. بررسی ساختار نانو کامپوزیت های پلیمری.. 46

2-4-1. تفرق اشعه X ( XRD) 46

2-4-2. میکروسکوپ الکترونی عبوری.. 47

2-5. خواص نانو کامپوزیت ها 47

2-5-1. خواص مکانیکی.. 48

2-5-2. خواص خوردگی.. 49

فصل3 . آزمایشات… 51

3-1. مواد و تجهیزات مورد استفاده 52

3-1-1. مواد مورد استفاده 52

3-1-2. تجهیزات مورد استفاده 54

3-1-3. چسبندگی.. 60

3-2. آزمایشات خوردگی.. 62

3-2-1. آزمایش جذب آب… 62

3-2-2. طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی.. 62

3-2-3. تست اسپری نمک…. 68

فصل4 . نتایج و مباحث… 70

4-1. نتایج بررسی های میکروسکوپ نوری.. 71

4-2. نتایج بررسی های تفرق اشعه X زاویه باز 74

4-3. نتایج بررسی های میکروسکوپ الکترونی عبوری.. 83

4-4. نتایج بررسی های سختی سنجی پاندولی.. 85

4-5. نتایج بررسی های تست چسبندگی سطح.. 88

4-6. نتایج بررسی های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی.. 88

4-7. جذب آب… 105

4-8. تست حمام  نمک…. 107

فصل5 . نتایج و پیشنهادات… 110

5-1. نتایج.. 111

5-2. پیشنهادات برای کارهای آینده 112

فصل6 . مراجع.. 113

فهرست شكل‌ها

شکل2-1. ساختمان شیمیایی ایده آل اپوکسی ساده ( اکسید اتیلن )]16[ 26

شکل2-2. ساختمان شیمیایی ایده آل نوعی اپوکسی ( دی گلیسیدیل اتر بیسفنیل A ) ]22[ 27

شکل2-3. نمایش نموداری رزین اپوکسی ( ساختمان پخت شده سه بعدی )]23[ 28

شکل2-4. ساختار کریستالی پروفیلیت]34[ 32

شکل2-5. ساختار مونت موریلونیت]34[ 34

شکل2-6. نانو کامپوزیت های یکجا، ورقه ای شده و معمولی]42[. 40

شکل2-7. پردازنده التراسونیک صنعتی UIP16000(16kW) برای جریان های با حجم بالا ]47[ 45

شکل2-8. دستگاه تست سختی سنجی پاندولی]56[ 49

شکل2-9. مسير نفوذ اكسيژن داخل پوشش حاوي كلي]61[. 50

شکل3-1. رزین اپوکسی، هاردنر پلی آمین و رقیق کننده های واکنش پذیر شرکت باژاک… 52

شکل3-2. تصویر مونت موریلونیت اصلاح سطحی شده cloisite 30B.. 53

شکل3-3. دستگاه مخلوط کن مکانیکی ( Fisher ScientificLaboratory Stirrer ) استفاده شده در تحقیق.. 55

شکل3-4. دستگاه فراصوت ( سونیکاسیون ) و جریان آب سرد آن.. 55

شکل3-5. میکروسکوپ نوری استفاده شده در این پروژه 56

شکل3-6. دستگاه سختی سنجی مدل TQC 59

شکل3-7. دستگاه pull off استفاده شده در این پروزه 61

شکل3-8. شماتیکی از دستگاه pull off ]64[ 61

شکل3-9. تصویر سلول الکتروشیمیایی طراحی شده برای تست EIS فلزات پوشش شده در این تحقیق]66[ 64

شکل3-10. نمودار نایکوئیست با بردار امپدانس…. 66

شکل3-11. مدار معادل ساده با ثابت یه زمانه. 66

شکل3-12. دیاگرام Bode با ثابت یه زمانه. 67

شکل3-13. تجهیزات تست مه نمکی.. 68

شکل4-1. تصاویر میکروسکوپ نوری از مخلوط رزین اپوکسی با 1% نانوکلی الف) 2 ساعت مخلوط کردن با هم زن معمولی ب) 15دقیقه فراصوت ج)30 دقیقه فراصوت د) 60 دقیقه فراصوت. 72

شکل4-2. تصاویر میکروسکوپ نوری از مخلوط رزین اپوکسی با 2% نانوکلی الف) 2 ساعت مخلوط کردن با هم زن معمولی ب) 15دقیقه فراصوت ج) 30 دقیقه فراصوت د) 60 دقیقه فراصوت. 73

شکل4-3. تصاویر میکروسکوپ نوری از مخلوط رزین اپوکسی با %3 نانوکلی الف) 2 ساعت مخلوط کردن با هم زن معمولی ب) 15دقیقه فراصوت ج) 30 دقیقه فراصوت د) 60 دقیقه فراصوت. 74

شکل4-4. الگوی تفرق اشعه X از cloisite 30B که نشان می دهد زاویه 2Ө مربوط است به 78.4 و فاصله آن 18.48A° 75

شکل4-5. الگوهای تفرق اشعه X نانو کامپوزیت سنتز شده با 1% cloisite 30B در الف) 15 دقیقه فراصوت ب) 30 دقیقه فراصوت ج) 60 دقیقه فراصوت.. 77

شکل4-6. الگوهای تفرق اشعه X نانو کامپوزیت سنتز شده با 2% cloisite 30B در الف) 15 دقیقه فراصوت ب) 30 دقیقه فراصوت ج) 60 دقیقه فراصوت.. 78

شکل4-7. الگوهای تفرق اشعه X نانو کامپوزیت سنتز شده با 3% cloisite 30B در الف) 15 دقیقه فراصوت ب) 30 دقیقه فراصوت ج) 60 دقیقه فراصوت.. 79

شکل4-8. مقایسه تفرق اشعه X نمونه های فراصوت شده 1) 1% نانو کلی 2) %2 نانو کلی 3) %3 نانو کلی.. 83

شکل4-9. تصویر TEM از ذرات کلی در زمینه پلیمر. 84

شکل4-10. نمودار معادل استفاده شده در اتصالات عددی نمودار امپدانس برای زمان های متفاوت غوطه وری a) قبل از رسیدن الکترولیت به سطح فلز b) بعد از شروع فرایند خوردگی به دلیل نفوذ الکترولیت… 90

شکل4-11. نمودار الف) نایکوئیست ب) Bode از نمونه های اپوکسی خالص، نانوکلی 1%، نانوکلی 2% و نانوکلی 3% پس از 30 دقیقه غوطه وری   93

شکل4-12. نمودار الف) نایکوئیست ب) Bode از نمونه های اپوکسی خالص، نانوکلی 1%، نانوکلی 2% و نانوکلی 3% پس از 1 روز غوطه وری   94

شکل4-13. نمودار الف) نایکوئیست ب) Bode از نمونه های اپوکسی خالص، نانوکلی 1%، نانوکلی 2% و نانوکلی 3% پس از 4 روز غوطه وری   95

شکل4-14. نمودار الف) نایکوئیست ب) Bode از نمونه های اپوکسی خالص، نانوکلی 1%، نانوکلی 2% و نانوکلی 3% پس از 15 روز غوطه وری   96

شکل4-15. نمودار الف) نایکوئیست ب) Bode از نمونه های اپوکسی خالص، نانوکلی 1%، نانوکلی 2% و نانوکلی 3% پس از 74 روز غوطه وری   97

شکل4-16. نمودار الف) نایکوئیست ب) Bode از نمونه های اپوکسی خالص، نانوکلی 1%، نانوکلی 2% و نانوکلی 3% پس از 150 روز غوطه وری   98

شکل4-17. نمودار الف) نایکوئیست ب) Bode از نمونه های اپوکسی_نانوکلی 3% سنتز شده با 2 ساعت مخلوط مکانیکی، 15 دقیقه سونیکاسیون، 30 دقیقه سونیکاسیون، 60 دقیقه سونیکاسیون پس از 30 دقیقه غوطه وری.. 99

شکل4-18. نمودار الف) نایکوئیست ب) Bode از نمونه های اپوکسی_نانوکلی 3% سنتز شده با 2 ساعت مخلوط مکانیکی، 15 دقیقه فراصوت، 30 دقیقه فراصوت، 60 دقیقه فراصوت پس از 1 روز غوطه وری.. 100

شکل4-19. نمودار الف) نایکوئیست ب) Bode از نمونه های اپوکسی_نانوکلی 3% سنتز شده با 2 ساعت مخلوط مکانیکی، 15 دقیقه فراصوت، 30 دقیقه فراصوت، 60 دقیقه فراصوت پس از 4 روز غوطه وری.. 101

شکل4-20. نمودار الف) نایکوئیست ب) Bode از نمونه های اپوکسی_نانوکلی 3% سنتز شده با 2 ساعت مخلوط مکانیکی، 15 دقیقه فراصوت، 30 دقیقه فراصوت، 60 دقیقه فراصوت پس از 15 روز غوطه وری.. 102

شکل4-21. نمودار الف) نایکوئیست ب) Bode از نمونه های اپوکسی_نانوکلی 3% سنتز شده با 2 ساعت مخلوط مکانیکی، 15 دقیقه فراصوت، 30 دقیقه فراصوت، 60 دقیقه فراصوت پس از 74 روز غوطه وری.. 103

شکل4-22. نمودار الف) نایکوئیست ب) Bode از نمونه های اپوکسی_نانوکلی 3% سنتز شده با 2 ساعت مخلوط مکانیکی، 15 دقیقه فراصوت، 30 دقیقه فراصوت، 60 دقیقه فراصوت پس از 150 روز غوطه وری.. 104

شکل4-23. نمودار جذب آب برای نمونه های مختلف بعد از بازه های زمانی مشخص…. 106

شکل4-24. ظاهر سطح نمونه های (15 دقیقه سونیکاسیون شده) در مدت زمان 250 ساعت در حمام اسپری نمک  a) اپوکسی خالص b) اپوکسی 1% نانوکلی c) اپوکسی 2% نانوکلی c) و 3% نانوکلی و پس از 500 ساعت نگهداشت در حمام e) اپوکسی خالص f) 1% g) 2% h) 3% نانو کلی.. 108

شکل4-25. سطح ظاهری نمونه های 3 درصد نانو کلی در مدت زمان 250 ساعت در حمام اسپری نمک  a) 15 دقیقه سونیکاسیون b) 30 دقیقه سونیکاسیون c) 60 دقیقه سونیکاسیون. و مدت زمان 500 ساعت در حمام نمک e) 15 دقیقه سونیکاسیون f) 30 دقیقه سونیکاسیون  g) 60 دقیقه سونیکاسیون. 109

فهرست جدول‌ها

جدول3-1. خواص رزین اپوکسی استفاده شده، هاردنر پلی آمین و رقیق کننده 53

جدول4-1. فاصله بین صفحات و Ө های به دست آمده از نمونه های کلی و نانوکامپوزیت ها 81

جدول4-2. نتایج تست سختی Konig با درصد های مختلف خاک رس… 87

جدول4-3. نتایج تست سختی Persoz با درصد های مختلف خاک رس… 87

جدول4-4. نتایج تست سختی Konig با زمان های مختلف فراصوت.. 87

جدول4-5. نتایج تست سختی Konig با زمان های مختلف فراصوت.. 87

جدول4-6. نتایج اندازه گیری شده با استفاده از دستگاه DYNA با دالی 50 mm… 88

جدول4-7. ثابت جذب آب، ضریب نفوذ و وزن نمونه ها قبل از غوطه وری و در حالت تعادل.. 107

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo