۵/۰
۱۶
۶۰
۱۵/۰
۵
۵/۰
۱۷
۶۰
۲۵/۰
۱
۱
۱۸
۶۰
۳۵/۰
۵/۲
۰
ابتدا پودر پلیاتیلن کلرینه شده که به عنوان ماده اصلی (ماتریس) مورد استفاده قرارگرفت، توسط غلتک که دارای دمای ۶۵◦c بود برای ۱۰ دقیقه زده شد و سپس خمیر پلی اتیلن کلرینه شده در داخل دستگاه مخلوطکن داخلی ریخته شده و الیاف پلیاستر عمل شده با پلاسما به عنوان پرکننده با نسبتهای (۱۰:۹۰, ۲۰:۸۰, ۳۰:۷۰, ۴۰:۶۰, ۵۰:۵۰, ۶۰:۴۰) پلی اتیلن کلرینه شده/پلیاستر عمل شده با پلاسما افزوده شد و پودر نانوکلی نیز در مقدارهای (%۰، %۵/۰، %۱) به مخلوط پلیاتیلن کلرینه شده/پلیاستر پلاسما شده اضافه شده و این سه به مدت ۳۰ دقیقه در دمای ۸۰ درجه سانتی گراد برای به دست آمدن مخلوط یکنواخت زده شد سپس مخلوط پلیاتیلن کلرینه، پلیاستر عمل شده با پلاسما، نانوکلی در قالبهای فلزی دایرهای شکل با قطر ۱۰cm و ضخامت ۳mm، برای بدست آمدن نانوکامپوزیت پلیاتیلن کلرینه شده/پلیاستر عمل شده با پلاسما/نانوکلی با ضخامت mm2ریخته شده و در داخل دستگاه پرس پخت تحت فشارMpa 10 در دمای ۱۶۵ ◦c به مدت ۲۵ دقیقه فشرده شد، سپس نمونهها به همراه قالب از دستگاه خارج شد و در آب ۴۰◦c به مدت ۱۵ دقیقه قرار گرفت و در نهایت نمونه از قالب جدا شد. این روش را به همین ترتیب برای سایر نمونهها انجام دادیم.
آنالیزهای انجام شده
اندازه گیری جذب صوت به روش لوله امپدانس
روش لوله امپدانس که توسط یک لوله امپدانس، دو مکان میکروفن و یک سیستم تحلیل بسامد دیجیتالی است، برای تعیین ضریب جذب صدا توسط جذب کننده های صوتی به کار رفت. سپس توسط نرم افزار Real Time موج تک فرکانسی سینوسی را در جعبه بلندگو ایجاد کرده و با حرکت دادن ارابه، اولین ماکزیمم و مینیمم دامنه موج ایستاده تولید شده در لوله را توسط قسمت FFT نرم افزار اندازه گیری کردیم. برای اندازه گیری امپدانس آکوستیکی، لولهی متصل به میکروفون و سطح نمونه را طوری تنظیم کردیم که وقتی میکروفون سطح نمونه را لمس کرد، ورنیه ماشین میکروفن روی صفر خط کش ریل قرار گیرد و این نقطه را به عنوان سطح مرجع سنجیدیم. سپس فاصله اولین مینیمم ، شدت صوت در آن و فاصله بین اولین و دومین مینیمم - ، و شدت موج در نقطه ی اندازه گیری شد. همچنین فاصلهی اولین ماکزیمم و شدت موج در آن نقطه را اندازه گیری کردیم .با در اختیار داشتن کمیتهای اندازه گیری شده و باتوجه به فرمولهای مربوط به ضریب جذب و امپدانس موجود در فصل اول، ضریب جذب و امپدانس نمونهها بدست آمد.
شکل (۲-۱) دستگاه اندازه گیری صوت Impedance Tube
بررسی گونه شناسی
آنالیز میکروسکوپی الکترونی پویشی ((SEM
آنالیز میکروسکوپی الکترونی پویشی به منظور بررسی سطح پلیاستر عمل شده با پلاسما و همچنین سطح کامپوزیت تهیه شده استفاده شده است. از طریق این میکروسکوپ میتوان خواص سطحی الیاف پلیاستر از جمله خلل و فرجهای ایجاد شده و همچنین خواص سطحی نانوکامپوزیت نهایی را بررسی کرد. برای این منظور از دستگاه میکروسکوپ الکترونی پویشی XL30I ساخت شرکت هلندی فیلیپس استفاده شد. نمونههای مورد نظر ابتدا به اندازه مناسب آماده و سپس بر روی سطح پایه به چسب قرار گرفته شد. نمونهها قبل از انجام آنالیز با یک لایهای از طلا پوششدهی میشوند که این کار از تجمع بار الکتریکی در هنگام استفاده از میکروسکوپ پویشی جلوگیری می کند. نمونه پوششدهی شده با روکش طلا در داخل محفظهی مربوط به خلاء زیر میکروسکوپ قرار میگیرد. سپس با بهره گرفتن از میکروسکوپ، عکسهای مربوطه با بزرگنمایی مورد نظر گرفته می شود.
فصل سوم
بحث و نتایج
مقدمه
در این بخش به مطالعه و بررسی ضریب جذب صوت نانوکامپوزیت تهیه شده از پلیاتیلن کلرینه شده/پلیاستر عمل شده با پلاسما/نانوکلی پرداخته می شود. آنالیزها به منظور اثبات جذب صوت نانوکامپوزیت پلیاتیلن کلرینه شده/پلیاستر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی و وجود خلل و فرج بر روی الیاف پلیاستر عمل شده با پلاسما میباشند.
بررسی اثر پلاسما بر روی الیاف پلیاستر
الیاف پلیاستر تحت عمل پلاسما با گاز نیتروژن قرارگرفته و مشاهده می شود که تغییرات در ساختار سطحی الیاف پلیاستر کاملاً به نوع گاز و شرایط عملیات بستگی دارد. عمل با پلاسمای سرد باعث اصلاح ویژگیهای سطحی پلیمر بدون تغییر محسوس در ویژگیهای حجمی پلیمر می شود. بهترین نتیجه توسط پلاسمای نیتروژن میباشد. شباهت ساختار سطحی الیاف پلیاستر عمل شده با پلاسمای نیتروژن بسیار شبیه به ساختار سطحی الیاف پلیاستر عمل شده با هوا میباشد، خلل و فرجهای کوچک با توزیع نسبتاً یکنواخت بر روی لیف پلیاستر مشاهده می شود. با افزایش زمان پلاسما میزان اکسیژن به کربن، انرژی آزاد سطح و تراکم خلل و فرجها بر روی سطح الیاف افزایش پیدا می کند [۵۷]. همانطورکه در تصاویر SEM دیده می شود الیاف پلیاستر بدون عمل پلاسما دارای خلل و فرج نمی باشد. تراکم خلل و فرجها در زمان ۵ دقیقه بیشتر میباشد، البته افزایش بیش از حد زمان نیز باعث از بین رفتن لیف و کاهش استحکام لیف می شود. مشاهده می شود که با افزایش تدریجی فشار اندازه خلل و فرجها کمی بزرگتر می شود ولی در فشارهای بالا مشاهده شده که سطح الیاف پلیاستر تغییر رنگ میدهد. شکل (۳-۱۰) تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی الیاف پلیاستر عمل شده با پلاسما را نشان میدهد. همانگونه که مشاهده می شود خلل و فرجها بر روی الیاف پلیاستر به طور موفقیتآمیز ایجاد شده اند؛ بهعبارتی، الیافی که شامل خلل و فرج میباشد، تهیه شده است و این خلل و فرجها به طور تقریباً یکنواخت در طول لیف پخش شده اند. واضح است که تراکم خلل و فرج ها در نمونه ای که زمان بیشتری تحت عملیات پلاسما بوده، بیشتر میباشد (j) و با کاهش زمان تراکم خلل و فرجها بر روی لیف کمتر می شود(b). دیده می شود در نمونه (j) با افزایش فشار اندازه خلل و فرجها افزایش پیدا کرده است.
تصاویر SEM الیاف پلیاستر عمل شده با پلاسما تحت فشارها و زمانهای مختلف
(b)
(a)
