آنالیز و مدلسازی انتقال حرارت نانوکامپوزیت چند لایه ای سیلیکاته پرکاربرد در سپرهای حرارتی
استاد راهنما:
دکتر محمد جواد صراف شیرازی
استاد مشاور:
دکتر علی هدایتی
چکیده
امروزه مبحث انرژی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی در تمامی زمینه‌ها حتی در خانه‌ها یکی از مهمترین دغدغه‌های بشر است. مقدار زیادی انرژی از طریق مصارف خانگی در روزهای سرد زمستان هدر می‌رود. عایق‌های از جنس پلی یورتان قابلیت حفظ انرژی در طول زمستان و تابستان و در مقابل گرما و سرما را دارا می‌باشند.
خطرات ناشی از آتش‌سوزی و همچنین خطرات حاصل از گازهای سمی مثل مونواکسیدکربن و دود یکی از معایب استفاده از مواد پلیمری و پلاستیکی است تاخیر اشتعال در پلی‌یورتان بوسیله افزودن و یا قرار دادن یک عنصر خاص هالوژنه در ساختار آن، ایجاد می‌شود. استفاده از مواد هالوژنه علاوه بر داشتن مزایا دارای معایبی است از قبیل اینکه از لحاظ زیست محیطی میتواند مخاطره انگیز باشد ضمن اینکه برای تأثیر گذاری به مقدار بالایی از آن در ترکیب نیاز است، (در حدود 60%)، که خود میتواند باعث افت خواص مکانیکی شود.
از این رو استفاده از نانورس به دلیل کاهش اندازه از سایز میکرو به سایز نانو میزان سطح تماس ذرات را بالا می برد. افزایش سطح تماس منجر به کاهش مقدار ماده مورد نیاز جهت دستیابی به خواص مطلوب می‌شود. حضور مواد با سطح تماس زیاد می تواند باعث تغییر در مسیر تخریب شده و در نتیجه بر روی میزان رهایش حرارت پلیمر اثر بگذارد. در پایان، استفاده از مواد با اندازه نانو می تواند باعث تشکیل یک لایه شود که باعث جلوگیری از جابجایی مواد ناپایدار در هنگام تخریب شده و موجب افزایش ذغال تولیدی شود. استفاده همزمان از نانورس و تأخیردهنده اشتعال خود باعث ایجاد اثر برهم‌افزایی شده و مقاومت در برابر اشتعال افزایش خواهد یافت.
در پروژه حاضر ابتدا نمونه‌های کامپوزیتی و نانوکامپوزیتی با استفاده از یک پلی ال و ایزوسیانات به همراه نانو خاک‌رس اصلاح شده و تأخیر دهنده اشتعال اوره کندانس؛ به عنوان یک تآخیر دهنده اشتعال جدید و سازگار با پلی یورتان و خاک رس؛ تهیه گردیده و سپس رفتار حرارتی ایجاد شده و روند تأثیر دو افزودنی کلوزیت B30 و اوره کندانس بر روی خواص اشتعال‌پذیری، مقاومت و پایداری حرارتی بر اساس آزمون‌های حرارتی TGA و DSC مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت از نتایج بدست آمده از آنالیزهای فوق به ترتیب پارامترهای سینتیکی و ظرفیت حرارتی ویژه و گرمای حاصله از تجزیه بدست آمده است. همینطور در مدل ارائه شده با حل همزمان سه معادله پیوستگی و سینتیکی و انتقال حرارت به همراه شرایط اولیه و مرزی، روند تغییرات جرم و دیگر خواص حرارتی مرتبط با دما پیش‌بینی.شده و با نتایج عملی بدست آمده؛ مقایسه گردیده است.
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
