تولید ماده مرکب نانوساختار pe-cu با استفاده از روش آسیاکاری و بررسی خواص مختلف آن

در این تحقیق تاثیر فرایند آسیاکاری و حضور ذرات مس بر روی خواص مختلف ماده مرکب پلی اتیلن- مس مورد بررسی قرار گرفته است. فرایند آسیاکاری به منظور توزیع مناسب ذرات مس در زمینه پلی اتیلن با دانسیته متوسط به کار گرفته شده است. نمونه ها در درصدهای حجمی 0، 1 و 3 و در زمان های آسیاکاری 0، 3 و 30 ساعت تولید شدند. آزمون پراش پرتو ایکس به منظور تعیین اندازه ی کریستالیت های پلی اتیلن و دستیابی به درصد بلورینگی نمونه ها انجام گرفت. همچنین از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی به منظور بررسی مورفولوژی ذرات پلی اتیلن و نیز نحوه توزیع ذرات مس در داخل زمینه بهره گرفته شده است. به علاوه ثابت دی الکتریک نیز برای تمامی نمونه ها محاسبه گردید. در ادامه به منظور بررسی نحوه تخریب نمونه ها از دستگاه وزن سنجی حرارتی استفاده گردید. جهت بررسی فرایند بلورینگی و ذوب غیر هم دما در نمونه ها نیز دستگاه گرماسنج روبشی تفاضلی به کار گرفته شد. الگوی پراش پرتو ایکس به دست آمده از نمونه ها نشان دهنده کاهش درصد بلورینگی و ابعاد کریستالیت ها با افزایش زمان آسیاکاری می باشد. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی تغییر شکل ذرات نسبتا کروی شکل پلی اتیلن اولیه را به ذرات پولکی شکل در اثر فرایند آسیاکاری نشان می دهد. این تصاویر همچنین حاکی از افزایش حضور توده های به هم پیوسته مسی با افزایش درصد حجمی مس و زمان آسیاکاری نیز می باشد. مطالعات انجام گرفته بر روی ثابت های دی الکتریک نمونه ها افزایش ثابت دی الکتریک را با افزایش درصد حجمی مس در تمامی نمونه ها نشان می دهد. بررسی های صورت گرفته بر روی دمای تخریب نمونه ها حاکی از کاهش دمای تخریب با افزایش زمان آسیا (برای تمامی نمونه ها) و افزایش درصد حجمی مس (برای نمونه های 30 ساعت آسیاکاری شده) می باشد. نتایج به دست آمده از آزمون گرماسنج روبشی تفاضلی نیز نشان می دهد که دماهای بلورینگی و انجماد مواد مرکب با افزودن ذرات مس و اعمال آسیاکاری تقریبا بدون تغییر باقی می ماند. در حالی که دماهای بلورینگی نمونه ها با افزایش نرخ سرمایش به مقادیر کمتر انتقال پیدا می کنند. مقادیر به دست آمده برای اندیس اورامی بیانگر مکانیزم رشد اسفرولایتی در نمونه ها می باشد. بعلاوه با افزایش نرخ سرمایش ابعاد کریستالیت ها و نرخ رشد اسفرولایت ها کاهش و نرخ جوانه زنی افزایش می یابد. در نهایت اینکه نرخ فرایند بلورینگی در زمان های اولیه انجماد چندین برابر بیشتر از زمان های بعد از آن است.