| Summary: | Σκοπός της παρούσας πτυχιακής εργασίας ήταν η μελέτη της περιβαλλοντικής γήρανσης ινωδών συνθέτων υλικών με κυανεστερική μήτρα σε ακραίες θερμοοξειδωτικές ή/και υγροθερμικές συνθήκες. Επίσης, ο θερμομηχανικός χαρακτηρισμός και η αρχική μελέτη των μηχανισμών υποβάθμισης. Για το σκοπό αυτό παρασκευάστηκαν πέντε τύποι πολύστρωτων πλακών οι τρείς εκ των οποίων έφεραν ως ενίσχυση οχτώ στρώσεις προεμποτισμένου πανιού ινών γυαλιού (GFRPs) τριών διαφορετικών κυανεστερικών μητρών (PN901-G201-45{GRT},HTM143,MTM110) και πλέξης 2*2 twill. Η παρασκευή των τριών αυτών πλακών έγινε με τη μέθοδο του κενού σακούλας (Hand Lay Up Vacuum Bag).Όσον αφορά στις δυο άλλες πλάκες οι οποίες προέκυψαν μέσω της διαδικασίας χύτευσης με μεταφορά ρητίνης RTM σε γνωστό ερευνητικό ινστιτούτο της Ισπανίας (Tecnalia), δύο διαφορετικοί τύποι κυανεστέρα (DT-4000,PT-30) χρησιμοποιήθηκαν ως μήτρα για τον εμποτισμό πανιού άνθρακα (CFRPs) τύπου πλέξης 5H Satin. Από την παραπάνω διαδικασία προέκυψαν πλάκες πέντε στρώσεων. Οι πλάκες ελέγχθηκαν ποιοτικά αρχικά, με τη μέθοδο υπερήχων C-Scan όπου διαπιστώθηκε η ομοιογένεια τους και έπειτα με χρήση της μεθόδου Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης DSC μέσω της οποίας ελέγχθηκε και επιβεβαιώθηκε το ποσοστό πολυμερισμού τους. Στην παρούσα εργασία ορίστηκαν τρεις διαδικασίες γήρανσης:(α) τοποθέτηση των δοκιμίων σε λουτρό απιονισμένου νερού στους 200C έως το σημείο ισορροπίας (AP2),(β) τοποθέτηση των δοκιμίων σε φούρνο στους 2300C για 30 μέρες (AP3) και (γ) τοποθέτηση των δοκιμίων σε φούρνο στους 2300C για 16h και σε λουτρό απιονισμένου νερού στους 200C για 16h με διάρκεια δέκα κύκλων. Αρχικά, και προ της γήρανσης τους, τα υλικά χαρακτηρίστηκαν ως προς την διαστρωματική τους αντοχή σε διάτμηση μέσω της διεξαγωγής πειραμάτων κάμψης τριών σημείων SBS (Short Beam Strength) με βάση το στάνταρντ ASTM D2344(M) και ως προς τη θερμομηχανική τους απόκριση με χρήση της πειραματικής διάταξης Δυναμικής-Μηχανικής Ανάλυσης DMA (Dynamic Mechanical Analysis). Στη συνέχεια, ακολούθησε ο χαρακτηρισμός των δοκιμίων που υποβλήθηκαν στις παραπάνω διαδικασίες γήρανσης ως προς την διαστρωματική αντοχή τους σε διάτμηση και τις θερμομηχανικές τους ιδιότητες. Επίσης, πραγματοποιήθηκε μικροσκοπικός χαρακτηρισμός των δοκιμίων μέσω της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης SEM (Scanning Electron Microscopy). Συγκρίνοντας τη συμπεριφορά, μεταξύ των δοκιμίων αναφοράς και των δοκιμίων που είχαν υποβληθεί σε κάποια από τις διαδικασίες γήρανσης, στην περίπτωση του θερμοοξειδωτικού και του συνδυασμένου περιβάλλοντος γήρανσης παρατηρήθηκε υποβάθμιση των ιδιοτήτων και μεγάλη αλλαγή/απώλεια στη μάζα των υλικών. Στην περίπτωση του υγροθερμικού περιβάλλοντος παρατηρήθηκε υψηλή απορρόφηση υγρασίας σε όλα τα δοκίμια ενώ όσον αφορά τις ιδιότητές τους άλλα τις διατήρησαν και άλλα υπέστησαν πολύ μικρές μεταβολές σε σύγκριση με τις αρχικές τους. Από την παραπάνω διαδικασία προέκυψε συζήτηση και αρχικά συμπεράσματα για τους μηχανισμούς που πιθανώς έδρασαν σε κάθε διαδικασία γήρανσης.
|
|---|
