Title: Μελέτη της δυναμικής μηχανικής συμπεριφοράς σύνθετων υλικών εποξειδικής ρητίνης/μικρο- ή νανο-σωματιδίων τιτανικού βαρίου (BaTiO3)
Authors: Αθανασόπουλος, Μαργαρίτης
Abstract: 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).
↧