Πολυμερή με βελτιωμένες μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες για παρακολούθηση βλάβης με χρήση πολυφλοιϊκών νανοσωληνίσκων άνθρακα
Σκοπός της παρούσας Πτυχιακής Εργασίας είναι ανάπτυξη μιας διαδικασίας παρασκευής νανοσύνθετων εποξικής ρητίνης/ πολλαπλών νανοσωληνίσκων άνθρακα (MWCNT) σε ένα εύρος περιεκτικοτήτων από 0.1 έως και 1 % κατά βάρος (κ.β) MWCNT. Τα εμποτισμένων δοκίμια έναντι αυτών της καθαρής ρητίνης παρουσίασαν...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2008
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/760 |
| id |
nemertes-10889-760 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-7602022-09-05T20:27:41Z Πολυμερή με βελτιωμένες μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες για παρακολούθηση βλάβης με χρήση πολυφλοιϊκών νανοσωληνίσκων άνθρακα Φιαμέγκου, Ελένη Παπανικολάου, Γιώργος Μαυραντζάς, Βλάσης Ψαρράς, Γιώργος Παπανικολάου, Γιώργος Βράδης, Αλέξανδρος Βανακάρας, Αλέξανδρος Τσιτσιλιάνης Μπόκιας Fiamegou, Eleni Πολυμερή Νανοσωληνίσκοι άνθρακα Μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες Παρακολούθηση βλάβης Polymers Multi-wall carbon nanotubes Mechanical and electrical properties Damage detection 547.84 Σκοπός της παρούσας Πτυχιακής Εργασίας είναι ανάπτυξη μιας διαδικασίας παρασκευής νανοσύνθετων εποξικής ρητίνης/ πολλαπλών νανοσωληνίσκων άνθρακα (MWCNT) σε ένα εύρος περιεκτικοτήτων από 0.1 έως και 1 % κατά βάρος (κ.β) MWCNT. Τα εμποτισμένων δοκίμια έναντι αυτών της καθαρής ρητίνης παρουσίασαν ενισχυμένες μηχανικές ιδιότητες όπως αντοχή σε εφελκυσμό και αυξημένο μέτρο ελαστικότητας. Η αύξηση αυτή μπορεί να αποδοθεί στο υψηλό λόγο μήκους /διαμέτρου καθώς και στην μεγάλη ελεύθερη επιφάνεια των νανοσωληνίσκων (CNTs). Επίσης από τα πειράματα δυναμικής ανάλυσης παρατηρήθηκε αύξηση της θερμοκρασίας υαλώδους μετάβασης με την αύξηση της περιεκτικότητας των CNTs. Στα πλαίσια της ίδιας εργασίας μελετήθηκαν οι ηλεκτρικές ιδιότητες καθώς και οι αισθητήριες ιδιότητες των MWCNT και εξερευνήθηκε η χρήση τους ως νανοαισθητήρες για την παρακολούθηση βλάβης στην εμποτισμένη εποξική ρητίνη. Για τον σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν πειράματα φόρτισης-αποφόρτισης μονοαξονικού εφελκυσμού με ταυτόχρονη παρακολούθηση της ηλεκτρικής αντίστασης του δοκιμίου. Από την παραπάνω διαδικασία παρατηρήθηκε πως όσο μεγαλύτερη είναι η περιεκτικότητα CNTs στην ρητίνη, τόσο μεγαλύτερη είναι η ευαισθησία της ηλεκτρικής αντίστασης στις αλλαγές του εφαρμοζόμενου φορτίου. Σημειώνεται επίσης πως η εμποτισμένη σε CNTs εποξική ρητίνη παρουσιάζει ηλεκτρική αγωγιμότητα παρουσιάζοντας σε περιεκτικότητα 1% κ.β συμπεριφορά αγωγού, γεγονός που οφείλεται στην αγώγιμη φύση των CNTs. Από τις μετρήσεις ηλεκτρικής αγωγιμότητας παρατηρήθηκε πως το «κατώφλι» αγωγιμότητας επιτυγχάνεται σε περιεκτικότητα 0.3% κ.β MWCNT ενώ, επιβεβαιώνεται η ισχύς της θεωρίας «διήθησης» : σ~ (V-Vc)t δίνοντας τιμή «κρίσιμου» εκθέτη t ίση με 2.05. The goal of the present study is the development of a manufacturing process of epoxy resin compounds with several multi-wall carbon nanotube (MWCNT) contents per weight. Enhanced mechanical properties of the doped specimens epoxy against the neat epoxy testpieces e.g. tensile strength and modulus of elasticity was achieved and attributed to the high surface area and high aspect ratio of the nanotubes. Moreover the dynamic properties of the nano-doped epoxy polymers were investigated and the relation of glass transition temperature with increasing CNT content was found to be inverse. Another goal of the present work was to use the electrical/sensing properties of MWCNTs as a nano-sensor for the damage detection within the doped matrix material. Therefore loading-unloading tensile tests were performed, along with on-line conductivity monitoring for the nano-doped epoxy polymers. It was noted that all the nano-doped samples were more sensitive to load changes and thus resistance changes. The higher the CNT content per weight was, the higher the sensitivity in load changes. The conductive nature of CNTs has produced conductive epoxy polymers, which exhibit “percolation threshold” at the content of 0.3% wt. MWCNT and enhanced sensing properties. The measurements of electrical conductivity confirm the validity of “percolation” theory: σ~ (V-Vc)t with the critical exponent t equal to 2.05. 2008-05-02T09:03:50Z 2008-05-02T09:03:50Z 2007-11-08 2008-05-02T09:03:50Z Thesis http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/760 gr Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Πολυμερή Νανοσωληνίσκοι άνθρακα Μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες Παρακολούθηση βλάβης Polymers Multi-wall carbon nanotubes Mechanical and electrical properties Damage detection 547.84 |
| spellingShingle |
Πολυμερή Νανοσωληνίσκοι άνθρακα Μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες Παρακολούθηση βλάβης Polymers Multi-wall carbon nanotubes Mechanical and electrical properties Damage detection 547.84 Φιαμέγκου, Ελένη Πολυμερή με βελτιωμένες μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες για παρακολούθηση βλάβης με χρήση πολυφλοιϊκών νανοσωληνίσκων άνθρακα |
| description |
Σκοπός της παρούσας Πτυχιακής Εργασίας είναι ανάπτυξη μιας
διαδικασίας παρασκευής νανοσύνθετων εποξικής ρητίνης/ πολλαπλών
νανοσωληνίσκων άνθρακα (MWCNT) σε ένα εύρος περιεκτικοτήτων από
0.1 έως και 1 % κατά βάρος (κ.β) MWCNT. Τα εμποτισμένων δοκίμια
έναντι αυτών της καθαρής ρητίνης παρουσίασαν ενισχυμένες μηχανικές
ιδιότητες όπως αντοχή σε εφελκυσμό και αυξημένο μέτρο ελαστικότητας.
Η αύξηση αυτή μπορεί να αποδοθεί στο υψηλό λόγο μήκους /διαμέτρου
καθώς και στην μεγάλη ελεύθερη επιφάνεια των νανοσωληνίσκων
(CNTs). Επίσης από τα πειράματα δυναμικής ανάλυσης παρατηρήθηκε
αύξηση της θερμοκρασίας υαλώδους μετάβασης με την αύξηση της
περιεκτικότητας των CNTs. Στα πλαίσια της ίδιας εργασίας μελετήθηκαν
οι ηλεκτρικές ιδιότητες καθώς και οι αισθητήριες ιδιότητες των MWCNT
και εξερευνήθηκε η χρήση τους ως νανοαισθητήρες για την
παρακολούθηση βλάβης στην εμποτισμένη εποξική ρητίνη. Για τον σκοπό
αυτό πραγματοποιήθηκαν πειράματα φόρτισης-αποφόρτισης
μονοαξονικού εφελκυσμού με ταυτόχρονη παρακολούθηση της
ηλεκτρικής αντίστασης του δοκιμίου. Από την παραπάνω διαδικασία
παρατηρήθηκε πως όσο μεγαλύτερη είναι η περιεκτικότητα CNTs στην
ρητίνη, τόσο μεγαλύτερη είναι η ευαισθησία της ηλεκτρικής αντίστασης
στις αλλαγές του εφαρμοζόμενου φορτίου. Σημειώνεται επίσης πως η
εμποτισμένη σε CNTs εποξική ρητίνη παρουσιάζει ηλεκτρική
αγωγιμότητα παρουσιάζοντας σε περιεκτικότητα 1% κ.β συμπεριφορά
αγωγού, γεγονός που οφείλεται στην αγώγιμη φύση των CNTs. Από τις
μετρήσεις ηλεκτρικής αγωγιμότητας παρατηρήθηκε πως το «κατώφλι»
αγωγιμότητας επιτυγχάνεται σε περιεκτικότητα 0.3% κ.β MWCNT ενώ,
επιβεβαιώνεται η ισχύς της θεωρίας «διήθησης» : σ~ (V-Vc)t δίνοντας τιμή
«κρίσιμου» εκθέτη t ίση με 2.05. |
| author2 |
Παπανικολάου, Γιώργος |
| author_facet |
Παπανικολάου, Γιώργος Φιαμέγκου, Ελένη |
| format |
Thesis |
| author |
Φιαμέγκου, Ελένη |
| author_sort |
Φιαμέγκου, Ελένη |
| title |
Πολυμερή με βελτιωμένες μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες για παρακολούθηση βλάβης με χρήση πολυφλοιϊκών νανοσωληνίσκων άνθρακα |
| title_short |
Πολυμερή με βελτιωμένες μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες για παρακολούθηση βλάβης με χρήση πολυφλοιϊκών νανοσωληνίσκων άνθρακα |
| title_full |
Πολυμερή με βελτιωμένες μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες για παρακολούθηση βλάβης με χρήση πολυφλοιϊκών νανοσωληνίσκων άνθρακα |
| title_fullStr |
Πολυμερή με βελτιωμένες μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες για παρακολούθηση βλάβης με χρήση πολυφλοιϊκών νανοσωληνίσκων άνθρακα |
| title_full_unstemmed |
Πολυμερή με βελτιωμένες μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες για παρακολούθηση βλάβης με χρήση πολυφλοιϊκών νανοσωληνίσκων άνθρακα |
| title_sort |
πολυμερή με βελτιωμένες μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες για παρακολούθηση βλάβης με χρήση πολυφλοιϊκών νανοσωληνίσκων άνθρακα |
| publishDate |
2008 |
| url |
http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/760 |
| work_keys_str_mv |
AT phiamenkouelenē polymerēmebeltiōmenesmēchanikeskaiēlektrikesidiotētesgiaparakolouthēsēblabēsmechrēsēpolyphloiïkōnnanosōlēniskōnanthraka |
| _version_ |
1771297305881739264 |
