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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/760 |
| Date | 02 May 2008 |
| Creators | Φιαμέγκου, Ελένη |
| Contributors | Παπανικολάου, Γιώργος, Fiamegou, Eleni, Μαυραντζάς, Βλάσης, Ψαρράς, Γιώργος, Παπανικολάου, Γιώργος, Βράδης, Αλέξανδρος, Βανακάρας, Αλέξανδρος, Τσιτσιλιάνης, Μπόκιας |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Relation | Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0028 seconds