دانلود متن کامل پایان نامه رشته صنایع در مورد صنعت کامپوزیت
مقدمه:
در سراسر دنیا، تکنولوژی کاربرد کامپوزیت ها طی دو دهه اخیر با پیشرفت های فوق العاده ای همراه بوده است و شواهد نشان میدهند که میزان مصرف مصالح کامپوزیتی در ناحیة آسیا و اقیانوس آرام 24 درصد بوده است، در حالیکه این میزان مصرف در کل 2/2 میلیون MT بوده است. بطور متداول تقریباً چهل هزار عدد از اقلام مصالح کامپوزیتی در سراسر دنیا در بخش های مختلف صنعتی کاربرد دارند. از زمانی که چین و هند کاربرد مصالح مرکب را آغاز کردند و بطور هم زمان از 30 سال پیش پیشرفت چین با تراز مصرفی MT 000/200 در مقایسه با تراز مصرفی هند که MT 30000 بوده است مبهوت کننده است. مهمترین ویژگی که انتخاب این مصالح و قاب ساختمانی قطعات آنها دارد انسجام سازه ای آنها است. بالا بودن مقاومت ویژه و سبک وزن بودن این مصالح غالباً از جمله معیارهای میباشند که سبب تفوق و پرتوی آنها به سایر مصالح می شود، بویژه در کاربردهای هوا – فضایی این مسئه شاخص تر میباشد، امروزه بر معیارهای دیگری نظیر دوام محیطی، انرژی توکار و مقاومت در برابر آتش تاکید می شود. مصالحی که قبلاً تصور می شد که هم ردیف مصالح حاوی FRP با کارکرد بالا هستند نظیر الیاف کربن امروزه بیشتر قابل عرضه میباشند و به علت محدودیت قابلیت هایشان همیشه مورد استفاده قرار نمی گیرند. پژوهش های انجام شده در خصوص روندهای تکنولوژی در سطح بین المللی این حقیقت را نشان میدهد که مصالح ساختمانی مرکب یا کامپوزیت ها جایگاه شاخص در میان مصالح ساختمانی اشغال کرده اند و بسیاری از مصالح ساختمانی قدیمی و مرسوم را از رده خارج کرده اند. کامپوزیت ها از جمله طرح های جذابی هستند که در مقایسه با فولاد، آلومینیم و سایر فلزات از انرژی توکار بیشتری برخوردار هستند. سایر ویژگی های مهم کامپوزیت ها نظیر مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر خوردگی و داشتن عایق های حرارتی و اکوستیکی به نحو مطلوبی سبب شده اند تا آنها جایگاه ایده آلی را در میان مصالح ساختمانی به خود اختصاص دهند. فرآورده های کامپوزیتی ابداعی که دارای خواص گرما سختی هستند و کامپوزیت های ترموپلاستیکی راه طولانی را جهت توسعة کاربردهای نوین در پیش دارند و می بایست راه رسیدن به بازار تسریع شود.
اخبار و دیدگاهها – مصالح مرکّب در مهندسی عمران:
از دیرباز ظهور تمدّن بشری استفاده از مصالح مقاوم و سبک همواره توّجه بشر را به خود جلب کرده است. اندیشة ترکیب کردن دو یا چندین مصالح مختلف و تولید مصالحی جدید که به مراتب از خواص عمرانی بهتری برخوردار باشند در طول سالیان متوالی وجود داشته است. از سالها قبل دریافتند که مصالح مرکّب در مقایسه با مصالح مجزا از مزایای ترکیبی بیشتری برخوردار میباشند و از نظر عملکرد بر مصالح مجزا برتری دارند. از زمانهای کهن بشر از الیاف و مواد چسبنده و ملات در مصالح مرکّب استفاده میکرده است. کاربرد الیاف گیاهی در آجرها و ظروف سفالی جهت استحکام و جلوگیری از ترک خوردگی از جمله اقدامات بوده است که توسط فراعنة مصر انجام می شده است و تمدن های اینکا و مایا نیز از این شیوه ها استفاده می کردند. مصالح تأثیر بسزایی در زندگی ما دارند به نحوی که دورانهای تاریخی زندگی بشر تحت نفوذ آنها قرار گرفته است و حتّی با نام آنها نامگذاری شده است. با ظهور تمدن مدرن و رشد و توسعة دانش علمی بشر افزایش تقاضا جهت عرضة مصالح جدیدتر و کاربرد آنها در عرصه های نوین مشاهده شده است. در واقع، در سالهای اخیر با وقوع جهش های تکنولویکی نیاز به توسعة مصالح و بکارگیری آنها در شرایط سخت احساس شده است، مصالحی که بتوانند در درجه حرارت بالا و تحت فشار زیاد و شرایط محیطی که سبب خوردگی مصالح می گردد کاربرد داشته باشند و از استحکام بالایی برخوردار باشند و فاقد عوارض وزنی باشند چرا که مصالح متداول فاقد کارایی لازم میباشند. در مهندس مصالح خواص مصالح با نیازهای کاربردی آنها تطبیق داده می شود و بر همین مبنا این مصالح ساخته می شوند. ابداع و نوع آوری به توسعة مصالح و ویژگی های نوین آنها محدود نمی شود، بلکه شیوه های ساخت و تولید مصالح و بکارگیری تکنیک های پیشرفتة فرآوری و استفادة مؤثر از انرژی هنگام فرآوری و مهمتر از همه اینکه حداقل آسیب های محیطی را ببینند همگی مدنظر میباشند. کاربرد مصالح پیشرفته که دارای خواص ترکیبی باشند و بتوانند در امور تخصصی مورد استفاده قرار بگیرند یک واقعیت محسوب می شود. طی 30 سال گذشته مصالح مرکب، مواد پلاستیکی و مصالح سرامیکی از جمله مهمترین مصالح شناخته شده اند. حجم و تعداد موارد کاربردی مصالح مرکب دائماً افزایش یافته است و بدون وقفه در بازار فروش نفوذ کرده اند و آن را تحت سلطة خود درآورده اند. مصالح مرکب مدرن بخش اصلی بازار مصالح مهندسی را تشکیل میدهند، دامنة کاربردی آنها از فرآورده های روزمره تا کاربردهای مناسب و پیچیده گسترده شده است. امروزه مواد پلاستیکی ملّح از جنس الیاف (FRP) با کارایی بالا با رایج ترین مصالح ساختمانی معینی فولاد که یکی از مصالح مهم میباشد در چالش میباشند و کاربردهای روزمره ای دارند و در بدنه اتوموبیل ها و زیر ساخت ها بکار می روند. اگر تصور کنم که FRP سبب حذف نقش کلیدی فولاد می گردد حماقت کرده ایم.
با این حال، مزایای بی وقفه تکنولوژی ساخت و کارایی FRP کاربرد روبه رشد آن را تشدید می کنند و این امر منجر به پذیرش آن در بازار فروش می شود. در هر عرصة کاربردی و بخش صنعتی گزینش نهایی غالباً نتیجة یک رقابت میباشد و در پی آن پیشرفت هایی در انتخاب مصالح جانشین نظیر آلیاژهای آلومینیوم و هیبریدهای مرکب فلزی حاصل می شود.
هر نوع مادة مرکبی ویژگی های کاربردی خودش را داراست و نوعاً با کاربردهای تخصصی نیز متناسب میباشد. بطور فزاینده ای مصالح ماتریسی حاوی رزین پلیمردار و الیاف ملح شیشه که دارای کارایی بالایی نیز می باشند و کربن و آرامید و مصالح پیشرفته کاربردهای گسترده ای پیدا کرده اند و در حجم بالا تولید می شوند. حجم بالای تولید سبب کاهش هزینة مصرف می شود. عملکرد بالای FRP و کاربردهای متنوع و کاربردهای متنوع آن به گونه ای میباشد که در برابر آسیب های ناشی از انفجار مقاوم میباشند و در طرح های حفاظتی و در استوانه های سوخت که در وسائل نقلیة که با گاز طبیعی کار می کنند کاربرد دارند، همچنین در تیغه های آسیاب های بادی، میله های صنعتی و در تیلوهای محافظ پل های آزادراهها و حتی در غلتک های مخصوص تهیة کاغذ کاربرد دارند. بخش تنوع و گوناگونی اینگونه کاربردهای مدرن و بررسی نقطه نظرات اجتماعی – تجاری که در این مقدمه بدان اشاره گردید دیدگاه آموزنده ای را مطرح می کند و ما را از جایگاه بالای FRP در آینده آگاه می سازد.
مصالح مرکب چه مصالح میباشد ؟
مصالح مرکب از ترکیب دو یا چندین مصالح تشکیل می شوند و خواص مربوطه را هنگام ترکیب شدن حفظ می کنند و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی را کسب می کنند که سبب برتری آنها بر مصالح مجزا میشود. اجرا اصلی مصالح مرکب عوامل تقویت کننده و خمیره یا ملات آنها است. الیاف ، مصالح دانه ای و ویکرها به عنوان مواد تقویت کننده عمل می کنند و سبب استحکام و سختی مصالح می شوند. ملات سبب سفت شدن و بهم چسبیدگی آرماتور می شود و این امر سبب می شود که انتقال بار از ماتریس یا ملات به آماتور صورت بگیرد. سایر مواد مانند فیلرها یا گرد سنگ ها از این جهت مورد استفاده قرار می گیرند که سبب کاهش هزینه ها میشوند و توانایی فرآوری و پایداری ابعاد را افزایش میدهند. الیاف مصالح مرکب ملح به الیاف ناپیوسته و پیوسته تقسیم می شوند. در طبقه بندی متداول دیگری ماتریس یا خمیره به پلیمر، مواد فلزی و سرامیک تقسیم می شود. در طراحی اجزای سازه ای که مصالح مرکب در آنها بکار برده می شود از طرح های مصالح و طرح های سازه ای استفاده می شود. برخلاف مصالح متداول نظیر فولاد، خواص مصالح مرکب می تواند با توجه به نماهای سازه ای طراحی شوند. خواص مصالح مرکب نظیر سختی، انبساط حرارتی و غیره می توانند بطور مداوم از نظر مقدار و تحت کنترل طراح تغییر کنند. کاربرد متداول مصالح مرکب حاوی پلیمر به آن علت است که این مصالح از خمیرة رزین گرما سخت توأم با الیاف تسلیح تشکیل شده اند. برخی از رزین های گرما سخت پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرند و در بعضی از مصالح مرکب آرماتورهای حاوی گرد سنگ نیز بکار می روند که ممکن است به تنهایی یا همراه با انواع الیاف ها بکار بروند. آرماتورهای متغلغل نظیر کف ها و مولد است جهت اعمال سختی مورد استفاده قرار می گیرند در عین حال که فوق العاده سبک میباشند. از جمله متداول ترین آرماتورها یا بتن آرمه ها می توان از شیشه، الیاف کربن و آرامید نام برد که در اشکال مختلف در دسترس میباشند، اینگونه مواد در اشکال پیوسته، خرد شده، بافته و غیر بافته و چند محوری وجود دارند. انتخاب دقیق نوع آرماتور سبب می شود که خواص فرآوردة نهایی به گونه ای باشد که در هر مهندسی تخصصی مورد نیاز باشد. الیاف شیشه تاکنون در سطح وسیعی مورد استفاده قرار گرفته اند و به عنوان آرماتورهای رشته ای مورد استفاده قرار گرفته اند و بهمین علت اصطلاحاتی نظیر ARP یعنی مواد پلاستیکی مسلح به شیشه، فایبرگلاس، FRP مواد پلاستیکی مسلح به الیاف در مورد کالاهایی اطلاق می شوند که از مواد مرکب ساخته شده اند و بویژه در عرصة مهندس عمران کاربرد دارند. از آنجا که کاربرد مصالح مرکب یک انتخاب بدیهی در بسیاری از موارد شمرده می شود، انتخاب سایر مواد بستگی به فاکتورهایی نظیر نیازهای عمر مفید کاری، تعداد اقلام تولید شده، پیچیده بودن شکل فرآورده، صرفه جویی در هزینه های کلی و به تجربه و مهارت طراح در ارائه مصالح مرکب با پتانسیل مطلوب دارد. در بعضی از موارد، بهترین نتایج با کاربرد توأم مصالح مرکب و مصالح سنتی و رایج بدست می آید.
چرا از مصالح مرکب استفاده می کنیم ؟
مصالح مرکب نیازهای طراحی را در ابعاد گوناگون برطرف می سازند چرا که از اندوختة وزنی قابل توجهی برخوردار میباشند و ضریب مقاومت به وزن با چنین فاکتورهایی در مصالح سنتی قابل مقایسه نمیباشد. برخی از مزایای مصالح مرکب نسبت به مصالح سنتی و مرسوم عنوان شده اند:
• مقاومت کششی مصالح مرکب چهار تا شش برابر بیشتر از فولاد و آلومینیم میباشد.
• افزایش سختی پیچشی و خواص ضربه ای
• مصالح مرکب دارای حد خستگی بالاتری هستند یعنی حداکثر 60 درصد از مقاومت کششی نهایی را دارا میباشد.
• مصالح مرکب بین 30 تا 45 درصد سبکتر از سازه های آلومینیمی هستند که جهت مرتفع کردن نیازهای کارکردی طراحی شده اند.
• در مقایسه با سایر مصالح سازه ای نظیر فولاد و آلومینیم و غیره دارای انرژی توکار کمتری میباشند.
• در هنگام بهره برداری سرو صدای کمتری دارند و در مقایسه با فلزات ارتعاش را کمتر منتقل می کنند.
• مصالح مرکب در مقایسه با فلزات کاربردهای بیشتری دارند و نیازهای اجرایی را بهتر مرتفع می سازند و جز ملزومات طراحی های پیچیده محسوب می شوند.
• طول عمر طولانی آنها بدلیل آن است که نسبت به عوامل محیطی، ضربه و خستگی مقاومت زیادی دارند و هزینة نگهداری کمتری را به خود اختصاص میدهند.
• مصالح مرکب در مقایسه با فلزات از هزینه دورة عمر کمتری برخوردار هستند.
• مواد مرکب در مقابل خوردگی از مقاومت خوبی برخوردار هستند و ضد آتش هستند.
• تقویت شده هستند و دارای سطوح صاف میباشند و از خواص دیگر مصالح مرکب آن است بسادگی با مواد ملالین ترکیب می شوند و حالت تزیینی و منسجمی پیدا می کنند.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 70 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
نمای ساختمان
دانستن اینکه در نظر گرفتن نما برای ساختمانها چه هدف یا اهدافی را دنبال میکند، و چه عواملی در نوع و شیوه اجرایی این قبیل نماها موثرند، لازم و ضروری است. اما نکتهای که در اینجا و قبل از پرداختن به بحث اهداف و انواع نماها باید به آن اشاره شود، اینکه هر نوع نمایی که با هر نوع مصالح ساختمانی و با هر هزینهای که ساخته شود، باید به طور کاملاً صحیح و اصولی نگهداری شوند و در صورت آسیب دیدگی نما، برای اجتناب از صدمات جدی تر و در نهایت تخریب کلی نما و ساختمان و نیز به منظور حفظ و احیای منظره و جلوه ساختمان، باید قسمتهای آسیب دیده کاملاً مرمت و تعمیر شوند.
موارد زیر را میتوان بعنوان دلایل واهداف اصلی نما سازی در ساختمانها نام برد:
1-زیبا و دلپذیر شدن جلوه ظاهری و بیرونی ساختمان و در نهایت دورنما و منظره (View) مناسب و قابل قبولِ شهر یا محلی که ساختمان در آن واقع شدهاست.
2-کاهش اتلاف انرژی در تمام فصول سال؛ چراکه نما در ساختمان نقش یک عایق حرارتی و برودتی را بازی میکند، که هم از هدر روی انرژی تولیدی سیستمهای گرمایشی و سرمایشی ساختمان ممانعت میکند و هم میتواند بر حسب جنس، رنگ و میزان سطحی که دارد، باعث دفع و انعکاس گرما در فصل تابستان خصوصاً در مناطق گرمسیری شود، وعکس همین عملکرد را در فصل زمستان برای جذب انرژی خورشیدی و گرم شدن ساختمانها درمناطق سرد سیری ایفا نماید.
3-نمای ساختمان بعنوان عایق صوتی ایدهال و مناسب؛ کاملاً واضح و روشن است که نمای ساختمان نقش بسیار مهمیدر کاهش ورود میزان آلودگی های صوتی و صداهای آزاردهنده محیط بیرون به فضای داخلی ساختمانهای اداری و مسکونی و ... است. که این مساله در ابر شهرهای با آلودگی های بالای صوتی بیشتر نمود پیدا میکند. در ساخت و سازهای عصر حاضر، این عایقکاری صوتی با استفاده از نماهای شیشهای و با بکار گیری شیشه های چند لایه که مابین آنها با گازهایی مثل آرگون پرشده یا خلاء میباشد، به نتایج بهتری (هم بهرهگیری از نور بیرون برای تامین روشنایی داخل ساختمان و هم ممانعت از ورود صداهای ناهنجار بهداخل) با بازده بالاتری رسیدهاست. نماهای با جنس سنگ، بتن و آجر نیز عایقهای خوبی از نظر صوتی هستند.
4-کمک به افزایش دوام و پایداری ساختمانها در برابر شرایط نا مساعد جوی و محیطی (زلزله، باد، باران اسیدی و رطوبتهای خورنده، یخبندان، گازهای اسیدی موجود در هوای آلوده شهرهای بزرگ، پرتوهای مضر خورشید مثل اشعه ماورائ بنفش، گرد و خاکها و دوده های حاوی مواد شیمیایی) و در نتیجه افزایش عمر مفید ساختمان.
اساتید راهنما:
دکتر امیرقاسمی
دکتر محمد عطائی
نگارش:
دکتر نازلی شیبانی
شماره پایان نامه: 444
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه
1-1- دلایل انتخاب موضوع 2
1-2- بیان مسأله 4
1-3- تعریف واژه های عملیاتی 7
فصل دوم: بررسی پیشینه پژوهش
2-1- تاریخچه 10
2-2- مروری بر مقالات 14
فصل سوم: اهداف و فرضیات
3-1- هدف کلی 27
3-2- اهداف اختصاصی 27
3-3- فرضیات 28
فصل چهارم: مواد و روشها
4-1- متغیرهای تحقیق و مقیاس سنجش متغیرها 30
4-2- جامعه مورد بررسی، تعداد نمونه 32
4-3- طرح جمع آوری اطلاعات 32
4-4-طرح تجزیه و تحلیل آماری 36
4-5- مسائل اخلاقی و انسانی طرح 36
4-6- روش اجرای تحقیق 37
فصل پنجم: یافته ها
فصل ششم: بحث و نتیجه گیری
6-1- بحث 49
6-2- نتیجه گیری 56
6-3- مشکلات و پیشنهادات 57
منابع 58
ضمیمه 64
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 4-1- ساختمان شیمیایی فیلر شیشه 35
جدول 5-1- مقادیر fracture toughness، استحکام خمشی و مدول خمشی نمونه های مختلف 39
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 4-1- قالب استفاده شده برای آزمون Fracture toughness 34
شکل 4-2- قالب استفاده شده برای آزمون استحکام خمشی 34
شکل 4-3- روش اندازه گیری خواص به روش 3-point bending 34
شکل 4-4- فیلر شیشه 40
شکل 4-5- مخلوط رزینهای Bis-GMA/TEGDMA/UDMA 40
شکل 4-6- مراحل تهیه کامپوزیت 40
شکل 5-1- چغرمگی شکست نمونه های شامل مقادیر مختلف IP-UDMA 41
شکل 5-2- استحکام خمشی نمونه های شامل مقادیر مختلف IP-UDMA 41
شکل 5-3- مدول خمشی نمونه های شامل مقادیر مختلف IP-UDMA 41
شکل 5-4- ارزیابی SEM سطح شکست با بزرگنمایی 8000 43
شکل 5-5- ارزیابی SEM سطح شکست با بزرگنمایی 100 43
شکل 5-6- ارزیابی سطح شکست توسط استریومیکروسکوپ 43
شکل 5-7- ارزیابی سطح شکست توسط استریومیکروسکوپ 43
شکل 5-8- منحنی نیرو به جابجایی برای آزمون چغرمگی شکست 44
شکل 5-9- منحنی نیرو به جابجایی برای آزمون استحکام خمشی 44
عنوان: بررسی اثر یک UDMA جدید برخواص مکانیکی کامپوزیت دندانی آزمایشی
چکیده:
اهداف: هدف از این مطالعه بررسی اثر UDMA جدید بر خواص مکانیکی کامپوزیت دندانی آزمایشی و مقایسه آن با کامپوزیتهایی که است تنها براساس مونومرهای متداول بکار رفته در کامپوزیتهای دندانی (BisGMA/TEGDMA) میباشند.
روشها: یک ماتریکس رزینی حاوی 60% وزنی Bis-GMA و 40% وزنی TEGDMA تهیه شد. 5/0% وزنی کامفورکینون و 5/0% وزنی DMAEMA به عنوان آغازگر در سیستم حل شدند. سپس IP-UDMA با غلظتهای 5، 10، 20 و 30 phr به پایه رزینی در پنج گروه آزمایشی افزوده شدند. فیلرهای شیشه سایلنیزه با متوسط اندازه ذرات 4-2 میکرون به پایه رزینی اضافه شدند. 8 نمونه برای هر گروه آماده شد. بطوریکه کامپوزیتهای آزمایشی داخل قالبهای تست مربوطه قرار داده شده و به نمونهها از هر سمت 3 بار بصورت پوششی هر بار به مدت 40 ثانیه نور تابانده شد. لبههای نمونهها توسط کاغذ سمباده صاف شدند و در دمای محیط به مدت 24 ساعت قرار گرفتند.
برای اندازهگیری چغرمگی شکست (Fracture toughness) و استحکام خمشی (Flexural strenght)، تست خمش سه نقطهای با روشهای استاندارد انجام گرفت.
نتایج توسط آزمونهای آماری ANOVA و Tukey’s test بررسی شدند.
یافتهها: گروه 10% UDMA بالاترین میزان Fracture toughness، و گروه 5% UDMA بالاترین استحکام خمشی را بین تمامی گروهها داشتند.
اهمیت: تهیه کامپوزیت دندانی با خواص بهتر یکی از اهداف دندانپزشکی ترمیمی میباشد. یافته ها پیشنهاد می کنند که افزودن UDMA جدید باعث خواص مکانیکی برتر در کامپوزیتهای دندانی می شود.
واژههای کلیدی: خواص مکانیکی، کامپوزیت دندانی، UDMA، Bis-GMA و TEG-DMA
این تحقیق در 23 اسلاید به بررسی کاربرد کامپوزیت در قطعات خودروهای مدرن میپردازد...ویژگیهای کاربرد کامپوزیت و ... از دیگر عناوین این پاورپوینت است .
مناسب دانشجویان مکانیک،خودرو و تمامی علاقه مندان به صنعت خودرو