سنتز و بررسی کارایی حفاظت الکترومغناطیس ورق‌های هیبریدی پلی‌آمید ۶/ نانوذرات زیرکونیا تولید شده به روش الکتروریسی

سنتز و بررسی کارایی حفاظت الکترومغناطیس ورق‌های هیبریدی پلی‌آمید ۶/ نانوذرات زیرکونیا تولید شده به روش الکتروریسی


سنتز و بررسی کارایی حفاظت الکترومغناطیس ورق‌های هیبریدی پلی‌آمید ۶/ نانوذرات زیرکونیا تولید شده به روش الکتروریسی

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: سنتز و بررسی کارایی حفاظت الکترومغناطیس ورق‌های هیبریدی پلی‌آمید ۶/ نانوذرات زیرکونیا تولید شده به روش الکتروریسی

ارائه دهنده: Provider: ریحانه رضائی - رشته مواد

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر حمید اصفهانی

اساتید مشاور: Advisory Professors: دکتر حمید رضا کرمی

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر کاظمی دکتر شهبازی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1402/07/23 16:00

مکان ارائه: Place of presentation: اتاق کنفرانس دانشکده مهندسی

چکیده: Abstract: یکی از چالش¬های مهمی که سامانه¬های الکتریکی و الکترونیکی با آن مواجه هستند، تداخل امواج الکترومغناطیسی (EMI) ناشی از عواملی همچون دستگاه¬های بی سیم، سیستم¬های برق فشار قوی و امواج ساطع شده از دستگاه¬های ارتباطی است که عملکرد آن¬ها را با اختلال مواجه می¬سازد. یکی از روش¬های غلبه بر این چالش، استفاده از نانوکامپوزیت¬های هیبریدی پلیمری حاوی نانوذرات سرامیک است که می¬توانند امواج الکترومغناطیسی را جذب و جداسازی نمایند. در این راستا، در پژوهش پیش-رو، ورق¬های کامپوزیتی نانوساختار بر پایه پلی‌آمید ۶ (PA6) حاوی نانوذرات زیرکونیا (ZrO2) و اکسید روی (ZnO) به روش الکتروریسی تولید و خواص میکروساختاری، الکتریکی و حفاظت الکترومغناطیس آن مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ریزساختار و توزیع اندازه قطر نانو الیاف تولیدی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و همچنین ترکیب شیمیایی و ساختار بلوری این نانوالیاف توسط طیف سنجی پراش انرژی (EDS)، نقشه آنالیز عنصری، آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی رامان مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین از دستگاه سلف سنج، خازن سنج و مقاومت سنج (LCR) جهت اندازه¬گیری ضریب دی الکتریک و از دستگاه تحلیلگر شبکه برداری (VNA) جهت ارزیابی اثربخشی محافظت الکترومغناطیسی (طبق استاندارد ASTM D4935) استفاده شد. حضور عناصر روی و زیرکونیوم در نانوکامپوزیت¬های حاوی اکسیدهای فلزی این دو عنصر توسط آزمون¬های رامان، EDS و نقشه آنالیز عنصری اثبات شد. همچنین مطابق نتایج آزمون¬ میکروسکوپی، متوسط اندازه قطر الیاف تولیدی برای نمونه¬های فاقد افزودنی و حاوی نانوذرات اکسید زیرکونیوم و اکسید روی به ترتیب برابر با 032/0 ± 205/0، 068/0 ± 201/0 و 517/0 ± 149/0 میکرومتر بود. نتایج نشان پخش¬شوندگی مناسب نانوذرات زیرکونیا در بستر پلیمر و پخش شوندگی به طور کلوخه¬ای برای اکسید روی را تائید کرد. همچنین توزیع اندازه قطر الیاف وسیع در نمونه حاوی این نانوذرات مشاهده شد. نتایج آزمون XRD نیز بیانگر حضور ساختارهای بلوری هگزاگونال ZnO و مونوکلینیک ZrO2 در بستر نانوکامپوزیت¬های حاوی این نانوذرات به ترتیب با اندازه بلورک¬های برابر با 5/28 و 7/24 نانومتر بود. مقدار میانگین ضریب دی الکتریک در بازه 1/0 تا 2 کیلوهرتز برای نمونه¬ی PA6 و نانوکامپوزیت¬های حاوی نانوذرات ZrO2 و ZnO‌به ترتیب برابر با 89/5، 03/11 و 39/11 ‌ بدست آمد که نشان دهنده خواص حفاظت کنندگی مناسب نمونه¬های حاوی نانوذرات است. بررسی رفتار حفاظت امواج الکترومغناطیسی توسط سیگنال S11 نشان داد که مقدار اثر بخشی نمونه¬ی PA6-ZrO2 بیشتر از نمونه¬ی بدون نانوذرات و نمونه PA6-ZnO بود و بیشترین اثربخشی این نمونه در فرکانس 67/2 گیگاهرتز (تقریبا برابر با 20 دسی بل) بود. این رفتار به¬دلیل پخش¬شوندگی مناسب نانوذرات زیرکونیا در بستر نانو الیاف است. همچنین مشاهده شد که در بعضی فرکانس¬ها مقدار کارایی حفاظت الکترومغناطیس بسیار کم و نزدیک به صفر بود که بیانگر قابلیت استفاده از این ورق¬های نانوساختار به¬عنوان پوششی هوشمند برای جذب محدوده فرکانسی مشخص و عبوردهی محدوده¬هایی از امواج با فرکانس¬های دیگر است.

فایل: ّFile: