سنتز، پايدارسازي و مطالعات رئولوژيكي يك نمونه سيال دايلاتانت

كارشناسي ارشد

چكيده در كار حاضر،سيال سخت شونده برشي (STF) شامل كربنات كلسيم رسوبي با شكل ذره بيضوي در پلي اتيلن گلايكول ساخته شد و خواص رئولوژيكي آن به وسيله يك رئومتر ، اندازه¬گيري و به كمك طراحي آزمايش آماري و روش فاكتوريال كامل مورد بررسي قرار گرفت.نسبت ابعادي و غلظت ذرات به عنوان فاكتورهاي طراحي آزمايش انتخاب شدند. نتايج نشان داد كه همه فاكتورهاي انتخاب شده و برهم¬كنش¬هاي آن¬ها، تاثير قابل توجهي بر نرخ برش بحراني و ويسكوزيته در ناحيه سخت شوندگي برشي دارند. با افزايش نسبت ابعادي ذرات، ويسكوزيته كاهش و نرخ برش بحراني افزايش يافت و با افزايش غلظت ذرات، ويسكوزيته افزايش و نرخ برش بحراني كاهش پيدا كرد. علاوه بر اين، نمونه¬هايي از سيال سخت شونده برشي مگنتورئولوژيك (MRSTF) جهت بررسي تاثير ميدان مغناطيسي بر سخت شوندگي برشي ساخته و مشخص شد كه با اعمال ميدان مغناطيسي، در ابتدا دو خاصيت سخت شوندگي برشي و مگنتورئولوژيك همديگر را تقويت مي¬كنند و هم ويسكوزيته سيال افزايش و هم نرخ برش بحراني كاهش مي¬يابد. ولي با افزايش ميدان مغناطيسي و با افزايش محتوي ذرات مغناطيسي سوسپانسيون، خاصيت مگنتورئولوژيك بر سخت شوندگي برشي غالب شد و نرخ افزايشي كمتري در ويسكوزيته به همراه افزايش نرخ برش بحراني در ناحيه سخت شوندگي برشي مشاهده گرديد. با بررسي خواص مغناطيسي پودر آهن كربونيل و سوسپانسيون سخت شونده برشي مگنتورئولوژيك نشان داده شد كه پراكندگي ذرات كربنات كلسيم رسوبي در كنار ذرات آهن، منجر به تغيير رفتار مغناطيسي آن¬ها از فرومغناطيس به فري¬مغناطيس مي¬شود. درمجموع، نتايج به دست آمده نشان مي¬دهد كه سوسپانسيون¬هاي ساخته شده، داراي نرخ برش بحراني پايين و ويسكوزيته بالايي هستند و خواص سخت شوندگي برشي و مغناطيسي قابل توجهيدارند كه مي¬توان در كاربردهايي نظير ضربه¬گيرها، جليقه¬هاي ضدگلوله، الياف مقاوم دربرابر سوراخ شدن، وسايل ايمني و ورزشي، پناه¬گاه¬ها و كامپوزيت¬هاي هوشمند از آن¬ها استفاده كرد. واژه‌هاي كليدي:سخت شوندگي برشي، دايلاتانت، مگنتورئولوژيك، كربنات كلسيم رسوبي، رئولوژي

186805

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي، شبيه سازي و كنترل فرآيند

دكتر سيد حسن هاشم آبادي