Ευφυή σύνθετα πολυμερή υλικά και κατασκευές

• Κύριος συγγραφέας: Τσιμούρτος, Διονύσης
• Άλλοι συγγραφείς: Γαλιώτης, Κωνσταντίνος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: Σύνθετα υλικά; Πολυμερή; Ευφυή υλικά; Υπερελαστικότητα; Κράμα μνήμης σχήματος; Εποξειδική ρητίνη; Composite materials; Ni-Ti; Polymers; Smart materials; Superelasticity; Shape memory alloys; Ltm217; Epoxy resin; 620.192

Η παρούσα εργασία ασχολείται με το κράμα NiTi, τις ιδιότητές του, τα φαινόμενα που παρουσιάζει στις διάφορες φάσεις του, και μελετά έναν από τους τρόπους ενσωμάτωσής του σε σύνθετα υλικά εποξειδικής ρητίνης και ινών Kevlar. Στο 1ο κεφάλαιο γίνεται λόγος για τα σύνθετα υλικά σε ευρεία κλίμακα. Δίνεται ο ορισμός του σύνθετου υλικού, και αναλύονται οι διάφοροι τύποι ενίσχυσης, είτε με κόκκους, είτε με ίνες. Γίνεται σύντομη αναφορά των δομικών σύνθετων υλικών, ενώ επίσης αναφέρονται και οι τύποι μητρικών φάσεων που χρησιμοποιούνται. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με τους τύπους εγκλεισμάτων σε σύνθετα υλικά, όπως ίνες άνθρακα, ίνες γυαλιού, πολυμερικές και μεταλλικές ίνες. Το 2ο κεφάλαιο αναλύει τις ιδιότητες του κράματος Νικελίου – Τιτανίου (NiTi). Εισάγεται με μια ιστορική αναδρομή στις πρώτες μελέτες του κράματος και των φαινομένων που εμφανίζει. Αναλύεται το φαινόμενο Μνήμης Σχήματος και ο μηχανισμός ο οποίος είναι υπεύθυνος για την εμφάνισή του, όπως επίσης και το φαινόμενο της Υπερελαστικότητας. Στη συνέχεια αναφέρονται οι τρόποι παρασκευής του κράματος NiTi και προγραμματισμού της Μνήμης Σχήματος. Οι μέθοδοι μέτρησης των θερμοκρασιών μετασχηματισμού έχουν τη θέση τους σε αυτό το κεφάλαιο. Στις τελευταίες σελίδες του κεφαλαίου αναφέρονται οι διάφορες εμπορικές εφαρμογές του κράματος NiTi, και αναδεικνύονται τα πλεονεκτήματά του. Το 3ο κεφάλαιο είναι αφιερωμένο στα πολυ-λειτουργικά σύνθετα υλικά. Mέρος του κεφαλαίου αναφέρει τα υλικά που εμφανίζουν πολυ-λειτουργικότητα εκτός των Κραμάτων Μνήμης Σχήματος. Εισάγεται η ιδέα των σύνθετων υλικών με ενσωματωμένα Κράματα Μνήμης Σχήματος, καθώς εξηγείται και η θερμική επεξεργασία εποξειδικών ρητινών. Το τέλος του κεφαλαίου οριοθετεί η αναφορά στις αραμιδικές ίνες Kevlar, την παρασκευή και τη δομή τους. Το δεύτερο μέρος της εργασίας αρχίζει με το 4ο κεφάλαιο, και την ανάλυση της παρασκευής και χαρακτηρισμού των σύνθετων υλικών. Ακολουθώντας μια σύντομη εισαγωγή, αναλύεται η διαδικασία παρασκευής σύνθετων υλικών εποξειδικής ρητίνης με ίνες Kevlar σε δυο διαφορετικές διευθύνσεις ενίσχυσης. Τα πειράματα εφελκυσμού και κάμψης τριών σημείων βρίσκονται στο τέλος του κεφαλαίου, όπως και ο σχολιασμός και η σύγκριση των αποτελεσμάτων. Στο 5ο κεφάλαιο της παρούσας εργασίας περιέχει το θερμομηχανικό χαρακτηρισμό των συρμάτων NiTi, και τη διαδικασία ενσωμάτωσής τους σε σύνθετο υλικό. Παρουσιάζονται τα πειράματα εφελκυσμού που έγιναν σε υπερελαστικά κράματα NiTi, τα αποτελέσματα της διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης (DSC) και η παρατήρηση της επιφάνειας του σύρματος σε οπτικό μικροσκόπιο. Η παρασκευή του υβριδικού σύνθετου υλικού παρουσιάζεται στο τέλος του κεφαλαίου, και γίνεται μια σύντομη παρατήρηση της εγκάρσιας τομής του, με σχολιασμό. Το 6ο κεφάλαιο αποτελεί το τελευταίο κομμάτι της διπλωματικής αυτής εργασίας, και δεν είναι τίποτα άλλο παρά η ανασκόπηση των υλικών που μελετήθηκαν, μια τελευταία σύγκρισή τους, και την ήδη σχεδιασμένη μελλοντική μελέτη πάνω στο υβριδικό σύνθετο που παρασκευάστηκε.