Μελέτη της δυναμικής μηχανικής συμπεριφοράς σύνθετων υλικών εποξειδικής ρητίνης/μικρο- ή νανο-σωματιδίων τιτανικού βαρίου (BaTiO3)
Τα σύνθετα υλικά πολυμερικής μήτρας - κεραμικών εγκλεισμάτων αποτελούν μια νέα γενιά υλικών υψηλού τεχνολογικού ενδιαφέροντος. Αυτό που ξεχωρίζει τα nano-σύνθετα από τα άλλα συμβατά σύνθετα υλικά είναι η ικανότητα τους να συνδυάζουν ιδιότητες, οι οποίες είναι απαγορευτικές για τα παραδοσιακά υλικά,...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2016
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/9365 |
| id |
nemertes-10889-9365 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Εποξειδική ρητίνη Τιτανικό βάριο Δυναμική μηχανική ανάλυση Μικρο-σωματίδια Νανο-σωματίδια Epoxy resin Barrium titane Nanoparticles Microparticles DMTA DSC BaTiO3 620.118 92 |
| spellingShingle |
Εποξειδική ρητίνη Τιτανικό βάριο Δυναμική μηχανική ανάλυση Μικρο-σωματίδια Νανο-σωματίδια Epoxy resin Barrium titane Nanoparticles Microparticles DMTA DSC BaTiO3 620.118 92 Αθανασόπουλος, Μαργαρίτης Μελέτη της δυναμικής μηχανικής συμπεριφοράς σύνθετων υλικών εποξειδικής ρητίνης/μικρο- ή νανο-σωματιδίων τιτανικού βαρίου (BaTiO3) |
| description |
Τα σύνθετα υλικά πολυμερικής μήτρας - κεραμικών εγκλεισμάτων αποτελούν μια νέα γενιά υλικών υψηλού τεχνολογικού ενδιαφέροντος. Αυτό που ξεχωρίζει τα nano-σύνθετα από τα άλλα συμβατά σύνθετα υλικά είναι η ικανότητα τους να συνδυάζουν ιδιότητες, οι οποίες είναι απαγορευτικές για τα παραδοσιακά υλικά, αλλά και η μεγάλη λειτουργικότητα που παρουσιάζουν. Η διασπορά micro- και nano-κεραμικών εγκλεισμάτων στο εσωτερικό πολυμερούς, οδηγεί σε σύνθετα συστήματα με βελτιωμένη μηχανική απόκριση. Στην εργασία αυτή θα μελετηθούν συστήματα πολυμερικής (εποξειδική ρητίνη) μήτρας/micro- και nano-σωματιδίων κεραμικού Τιτανικού Βαρίου.
Σκοπός της εργασίας είναι να μελετηθεί η δυναμική μηχανική συμπεριφορά δοκιμίων σύνθετου υλικού πολυμερικής μήτρας ενισχυμένη με σωματίδια BaTiO3 η οποία θα εξεταστεί πειραματικά με την τεχνική της Δυναμικής Μηχανικής-Θερμικής Ανάλυσης (DMTA) σε εύρος θερμοκρασιών από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος μέχρι τους 160 οC με παραμέτρους την περιεκτικότητα σε BaTiO3 και την θερμοκρασία.
Τα βασικά μεγέθη που προκύπτουν από μια τέτοια μελέτη είναι το μέτρο αποθήκευσης (G'), μέτρο απωλειών (G'') και η εφαπτομένη απωλειών (tanδ) τα οποία δίνουν με περαιτέρω μελέτη το πολύ σημαντικό μέγεθος για τα πολυμερικά υλικά αλλά και τα σύνθετα υλικά πολυμερικής μήτρας Tg, δηλαδή τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσής τους. Ο λόγος που το μέγεθος αυτό είναι σημαντικό είναι γιατί σε αυτό το κρίσιμο σημείο οι μηχανικές ιδιότητες των υλικών αυτών μεταβάλλονται δραματικά, ενώ αποτελεί ένα ποιοτικό αλλά και ποσοτικό κριτήριο για την επιλογή ενός πολυμερικού υλικού σε μια εφαρμογή.
Εκτός από τα παραπάνω μεγέθη, η DMTA δίνει και ένα ευρύ φάσμα άλλων πληροφοριών για τα υλικά, όπως είναι η ακαμψία τους, το δυναμικό ιξώδες, οι δυνάμεις που αναπτύσσονται στα δοκίμια κ.α. Όλες οι πληροφορίες παρουσιάζονται με τη μορφή πινάκων ή διαγραμμάτων για περαιτέρω μελέτη και σχολιασμό.
Η συμπεριφορά των micro-σύνθετων και nano-σύνθετων θα γίνει αντικείμενο συζήτησης και σχολιασμού, ενώ θα γίνει σύγκριση των ιδιοτήτων των υλικών αυτών με μεταβλητή την περιεκτικότητά τους σε nano BaTiO3 αλλά και σε διαφορετικές τάξεις μεγέθους του BaTiO3 (micro και nano κλίμακα). |
| author2 |
Ψαρράς, Γεώργιος |
| author_facet |
Ψαρράς, Γεώργιος Αθανασόπουλος, Μαργαρίτης |
| format |
Thesis |
| author |
Αθανασόπουλος, Μαργαρίτης |
| author_sort |
Αθανασόπουλος, Μαργαρίτης |
| title |
Μελέτη της δυναμικής μηχανικής συμπεριφοράς σύνθετων υλικών εποξειδικής ρητίνης/μικρο- ή νανο-σωματιδίων τιτανικού βαρίου (BaTiO3) |
| title_short |
Μελέτη της δυναμικής μηχανικής συμπεριφοράς σύνθετων υλικών εποξειδικής ρητίνης/μικρο- ή νανο-σωματιδίων τιτανικού βαρίου (BaTiO3) |
| title_full |
Μελέτη της δυναμικής μηχανικής συμπεριφοράς σύνθετων υλικών εποξειδικής ρητίνης/μικρο- ή νανο-σωματιδίων τιτανικού βαρίου (BaTiO3) |
| title_fullStr |
Μελέτη της δυναμικής μηχανικής συμπεριφοράς σύνθετων υλικών εποξειδικής ρητίνης/μικρο- ή νανο-σωματιδίων τιτανικού βαρίου (BaTiO3) |
| title_full_unstemmed |
Μελέτη της δυναμικής μηχανικής συμπεριφοράς σύνθετων υλικών εποξειδικής ρητίνης/μικρο- ή νανο-σωματιδίων τιτανικού βαρίου (BaTiO3) |
| title_sort |
μελέτη της δυναμικής μηχανικής συμπεριφοράς σύνθετων υλικών εποξειδικής ρητίνης/μικρο- ή νανο-σωματιδίων τιτανικού βαρίου (batio3) |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/9365 |
| work_keys_str_mv |
AT athanasopoulosmargaritēs meletētēsdynamikēsmēchanikēssymperiphorassynthetōnylikōnepoxeidikēsrētinēsmikroēnanosōmatidiōntitanikoubarioubatio3 AT athanasopoulosmargaritēs studyofthedynamicmechanicalbehaviourcompositematerialswhichconsistedofepoxyresinmicroornanoparticlesofbariumtitanatebatio3 |
| _version_ |
1771297192900820992 |
| spelling |
nemertes-10889-93652022-09-05T09:40:38Z Μελέτη της δυναμικής μηχανικής συμπεριφοράς σύνθετων υλικών εποξειδικής ρητίνης/μικρο- ή νανο-σωματιδίων τιτανικού βαρίου (BaTiO3) Study of the dynamic mechanical behaviour composite materials which consisted of epoxy resin/micro- or nano-particles of barium titanate (BaTiO3) Αθανασόπουλος, Μαργαρίτης Ψαρράς, Γεώργιος Μπασκούτας, Σωτήριος Μπουρόπουλος, Νικόλαος Athanasopoulos, Margaritis Εποξειδική ρητίνη Τιτανικό βάριο Δυναμική μηχανική ανάλυση Μικρο-σωματίδια Νανο-σωματίδια Epoxy resin Barrium titane Nanoparticles Microparticles DMTA DSC BaTiO3 620.118 92 Τα σύνθετα υλικά πολυμερικής μήτρας - κεραμικών εγκλεισμάτων αποτελούν μια νέα γενιά υλικών υψηλού τεχνολογικού ενδιαφέροντος. Αυτό που ξεχωρίζει τα nano-σύνθετα από τα άλλα συμβατά σύνθετα υλικά είναι η ικανότητα τους να συνδυάζουν ιδιότητες, οι οποίες είναι απαγορευτικές για τα παραδοσιακά υλικά, αλλά και η μεγάλη λειτουργικότητα που παρουσιάζουν. Η διασπορά micro- και nano-κεραμικών εγκλεισμάτων στο εσωτερικό πολυμερούς, οδηγεί σε σύνθετα συστήματα με βελτιωμένη μηχανική απόκριση. Στην εργασία αυτή θα μελετηθούν συστήματα πολυμερικής (εποξειδική ρητίνη) μήτρας/micro- και nano-σωματιδίων κεραμικού Τιτανικού Βαρίου. Σκοπός της εργασίας είναι να μελετηθεί η δυναμική μηχανική συμπεριφορά δοκιμίων σύνθετου υλικού πολυμερικής μήτρας ενισχυμένη με σωματίδια BaTiO3 η οποία θα εξεταστεί πειραματικά με την τεχνική της Δυναμικής Μηχανικής-Θερμικής Ανάλυσης (DMTA) σε εύρος θερμοκρασιών από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος μέχρι τους 160 οC με παραμέτρους την περιεκτικότητα σε BaTiO3 και την θερμοκρασία. Τα βασικά μεγέθη που προκύπτουν από μια τέτοια μελέτη είναι το μέτρο αποθήκευσης (G'), μέτρο απωλειών (G'') και η εφαπτομένη απωλειών (tanδ) τα οποία δίνουν με περαιτέρω μελέτη το πολύ σημαντικό μέγεθος για τα πολυμερικά υλικά αλλά και τα σύνθετα υλικά πολυμερικής μήτρας Tg, δηλαδή τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσής τους. Ο λόγος που το μέγεθος αυτό είναι σημαντικό είναι γιατί σε αυτό το κρίσιμο σημείο οι μηχανικές ιδιότητες των υλικών αυτών μεταβάλλονται δραματικά, ενώ αποτελεί ένα ποιοτικό αλλά και ποσοτικό κριτήριο για την επιλογή ενός πολυμερικού υλικού σε μια εφαρμογή. Εκτός από τα παραπάνω μεγέθη, η DMTA δίνει και ένα ευρύ φάσμα άλλων πληροφοριών για τα υλικά, όπως είναι η ακαμψία τους, το δυναμικό ιξώδες, οι δυνάμεις που αναπτύσσονται στα δοκίμια κ.α. Όλες οι πληροφορίες παρουσιάζονται με τη μορφή πινάκων ή διαγραμμάτων για περαιτέρω μελέτη και σχολιασμό. Η συμπεριφορά των micro-σύνθετων και nano-σύνθετων θα γίνει αντικείμενο συζήτησης και σχολιασμού, ενώ θα γίνει σύγκριση των ιδιοτήτων των υλικών αυτών με μεταβλητή την περιεκτικότητά τους σε nano BaTiO3 αλλά και σε διαφορετικές τάξεις μεγέθους του BaTiO3 (micro και nano κλίμακα). Composite materials of polymer matrix with ceramics inclusions are a new generation of materials of high technological interest. The factor that distinguishes the nanocomposite materials from compatible composites is their ability to combine properties that are prohibitive for traditional materials, but also the great functionality they present. The dispersion of micro- and nano-ceramic inclusions inside the polymer, leads to complex systems with improved mechanical response. In this study are investigated such polymeric systems (epoxy resin) matrix / micro- and nano-particle ceramic Barium Titanate. The purpose of this study is to investigate the dynamic mechanical behavior of samples made by composite material of polymer matrix reinforced with particles BaTiO3 which is examined experimentally using the technique of Dynamic Mechanical-Thermal Analysis (DMTA) in a temperature range from ambient to 160 °C changing the parameters of BaTiO3 content and temperature. The fundamentals resulting from such a study is the storage modulus (G'), loss modulus (G'') and loss tangent (tanδ) which with further analysis give the very important size for polymeric materials and composites polymer matrix materials Tg, the glass transition temperature. The reason this figure is so important because at this critical point the mechanical properties of these materials change dramatically, and is a qualitative and quantitative criteria for the selection of a polymeric material in an application. In addition to the above figures, the DMTA gives a wide range of other information for materials, such as stiffness, the dynamic viscosity, the forces developed in the test pieces etc. All the information presented in tabular or graphic form for further study. The behavior of composite materials reinforced with nano- or micro- scale particles is to be the subject of discussion and commentary, as well as a comparison of the properties of these materials with varying their content of nano BaTiO3 or in different of size scales of BaTiO3 (micro- and nano-scale). 2016-06-09T13:22:44Z 2016-06-09T13:22:44Z 2015-10-11 Thesis http://hdl.handle.net/10889/9365 gr 6 application/pdf |
