پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته صنایع

 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان­نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”

مهندسی پلیمر – پژوهشی صنایع رنگ

عنوان:

تأثیر نانو ذرات TiO₂ , Carbon Black بر خواص پوشش­های استتاری در ناحیه مادون قرمز نزدیک

 

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما، استاد مشاور، و نام نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                        صفحه

چکیده. 1

فصل اول.. 2

مقدمه. 2

1-1- پیشگفتار. 3

فصل دوم. 6

مروری بر منابع مطالعاتی.. 6

2-1- کاربرد پوشش های آلی با خواص مادون قرمز. 7

2-2- مثال­هایی از پوشش­هایی با خواص بازتاب مادون قرمز. 8

2-2-1- پوشش­هایی با بازتاب در مادون قرمز حرارتی.. 8

2-2-2- پوشش­های جمع کننده گرمای خورشیدی.. 8

2-2-3- پوشش­هایی که با اشعه مادون قرمز پخت می شوند. 9

2-3- استتار. 9

2-3-1- هدف از استتار. 10

2-3-2- استتار مادون قرمز(IR) 10

2-4- تشعشعات مادون قرمز. 11

2-4-1- قاعده کلی تفرق تابش نور. 11

2-5- گستره امواج الکترومغناطیسی.. 12

2-6- ناحیه مادون قرمز. 12

2-7- وسایل دیده بانی و آشکارسازها 13

2-8- خصوصیات انعکاسی از محیط­های مختلف… 15

2-9- پوشش های استتاری.. 18

2-9-1- پوشش­هایی برای نواحی بیشه و جنگلی.. 18

2-9-2- پوشش­هایی برای نواحی بیابانی.. 23

2-9-3- پوشش­هایی برای محیط­های اقیانوسی.. 23

2-10- خواص مواد اولیه با کارآیی مادون قرمز نزدیک… 27

2-10-1- انتخاب پیگمنت با خواص مادون قرمز نزدیک… 27

2-10-2- رنگدانه­های آلی.. 31

2-10-3- نانو ذرات.. 32

2-10-3-1- دی اکسید تیتانیوم. 32

2-10-3-2- نانو ذرات کربن بلک… 32

2-10-4- خواص طیفی از رزین­ها 33

2-10-4-1- رزین پلی یورتان.. 35

2-10-5- حلال­ها و دیگر مواد تشکیل دهنده. 36

2-11- فرمول نویسی رنگ… 38

2-12- آلومینیوم. 40

2-13- آماده سازی سطوح.. 41

2-13-1- مناسب سازی پیش از اِعمال.. 42

2-13-2- تمیزکاری اولیه. 43

2-13-3- حذف اکسیدها به روش­های امکانپذیر. 43

2-14- آندایزینگ… 46

2-14-1- مفاهیم و کاربردها 46

2-14-2- روش­های آندایزینگ… 47

فصل  سوم. 51

مواد و تجهیزات.. 51

3-1- مواد مصرفی و تجهیزات.. 52

3-2 مواد مصرفی.. 52

3-2-1- رنگدانه­های آلی.. 52

3-2-2- نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم. 54

3-2-3- نانو ذرات کربن بلک… 54

3-2-4- رزین.. 55

3-2-5- حلال­ها 55

3-2-6- اسید سولفوریک… 55

3-2-7- آلیاژ آلومینیوم5052. 55

3-3 تجهیزات.. 56

3-3-1- میکسر برقی.. 56

3-3-2- دستگاه پولیشر. 56

3-3-3- فیلم کِش…. 56

3-3-4- کوره حرارتی.. 57

3-4 آزمون­ها 57

3-4-1- میکروسکوپ نوری.. 57

3-4-2- میکروسکوپ الکترونی روبشی.. 57

3-4-3- دستگاه اسپکتروفتومتر. 58

3-4-4- دستگاه اسپکتروفتومتر انعکاسی در ناحیه مادون قرمز نزدیک… 58

3-4-5- دستگاه تست چسبندگی.. 58

3-4-6- دستگاه تست سایشی.. 58

فصل چهارم. 59

نتایج و بحث… 59

4-1- ساخت پوشش…. 60

4-2 آماده­سازی.. 64

4-3 پوشش دادن.. 65

4-4- فرمولاسیون پوشش…. 65

4-5- تصاویر میکروسکوپ نوری.. 67

4-6 تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی.. 70

4-7 انعکاس پوشش­ها در ناحیه مادون قرمز نزدیک… 74

4-8- مقاومت سایشی پوشش­ها 78

4-9- چسبندگی پوشش­ها 80

فصل  پنجم.. 83

نتیجه گیری  و پیشنهادات.. 83

5-1- نتیجه­گیری.. 84

5-2- پیشنهادات برای کارهای آتی.. 85

مراجع.. 86

پیوست… 92

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                                        صفحه

شکل 2-1 : گستره ی امواج الکترومغناطیسی   12

شکل 2-2 : منحنی استاندارد انعکاسی برگ درختان   16

نمودار 2-3 :  نمودار انعکاسی برخی محیط­های طبیعی   17

نمودار 2-4 : نمودار رنگی استتار سبز جنگلی آمریکا 21

شکل 2-5 : محدوده انعکاس مادون قرمز در ایالت متحده امریکا 22

شکل 2- 6 : طیف انعکاس دهنده گرمای خورشیدی   27

شکل2-7 : مراحل آندایزینگ    48

شکل 3- 1 : ساختار پیگمنت Cibanone Yellow g. 53

شکل 3- 2 : ساختار پیگمنت Cibanone Blue gf. 53

شکل 3- 3 : ساختار پیگمنت Cibanone Olive s. 54

شکل 4-1 : ترکیب رنگ­ها 66

شکل 4-2 : تصویر تعیین ضخامت با میکروسکوپ نوری(پوشش پایه) 67

شکل 4-3  : تصویر بررسی پوشش به­وسیله میکروسکوپ نوری(پوشش پایه) 68

شکل 4-4  : تصویر نحوه دیسپرس شدن پیگمنت­ها با میکروسکوپ نوری (پوشش پایه) 68

شکل 4-5  : تصویر پوشش اِعمال شده با ضخامت کم به­وسیله میکروسکوپ نوری(پوشش پایه) 69

شکل 4-6  : تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با بزرگنمایی 500 برابر از پوشش 1  70

شکل 4-7 : تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با بزرگنمایی 20000 برابر از پوشش 1  71

شکل 4-8 : تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با بزرگنمایی 10000 برابر از پوشش 4  71

شکل 4-9 : تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با بزرگنمایی 20000 برابر از پوشش 4  71

شکل 4-10: نمودار آنالیز پوشش 1 توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی   72

شکل 4-11: نمودار آنالیز پوشش 4 توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی   72

شکل 4- 12: توزیع نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در محمل   73

شکل 4- 13: توزیع نانوذرات کربن بلک در محمل   73

شکل 4-14 : مقدار انعکاس پوشش پایه  74

شکل 4-15 : مقدار انعکاس پوشش 1  75

شکل 4-16 : مقدار انعکاس پوشش 2  75

شکل 4-17 : مقدار انعکاس پوشش 3  75

شکل 4- 18: مقدار انعکاس پوشش 4  76

شکل 4-19 : مقدار انعکاس پوشش 5  76

شکل 4-20 : مقدار انعکاس پوشش 6  76

شکل 4- 21 : طیف انعکاسی انواع برگ سبز  77

شکل 4-22 : نمودار کاهش وزن بر حسب مقدار نانو دی اکسید تیتانیوم  79

شکل 4- 23 : نمودار کاهش وزن بر حسب مقدار نانو کربن بلک    79

شکل 7- 2 : نمودار XRD دی اکسید تیتانیوم  99

 

 فهرست جداول

عنوان                                                                                                                                        صفحه

جدول 2-1 : فرمولاسیون پوشش مینای زیتونی   22

جدول 2-2 : فرمولاسیون پوشش دریایی استرالیایی   25

جدول 2-3 : فرمولاسیون پوشش دریایی امریکایی   26

جدول 3- 1 : مشخصات پیگمنت­های مصرفی   52

جدول 3- 2 : مشخصات نانو دی اکسید تیتانیوم  54

جدول 3-3  : مشخصات نانو ذرات کربن بلک    55

جدول 3-4  : ترکیب شیمیایی آلیاژ آلومینیوم 5052  56

جدول 4-1 : مقادیر مختلف رنگدانه­ها به منظور رسیدن به فام استاندارد  60

جدول 4-2 : مؤلفه­های رنگی نمونه­های پوشش با مقادیر مختلف رنگدانه­ها و اختلاف رنگ آن­ها با نمونه استاندارد سبز جنگلی.. 62

جدول 4- 3 : فرمولاسیون پوشش ساخته شده  63

جدول 4-4 : مقادیر رنگدانه­ها و نانوذرات (گرم) 64

جدول 4-5 : نتیجه آزمون چسبندگی پوشش­ها 80

جدول7- 1 : مقدار انعکاس پوشش پایه در ناحیه مادون قرمز نزدیک    92

جدول7- 2: مقدار انعکاس پوشش1در ناحیه مادون قرمز نزدیک    93

جدول7-3 : مقدار انعکاس پوشش2در ناحیه مادون قرمز نزدیک    94

جدول7 -4  : مقدار انعکاس پوشش3در ناحیه مادون قرمز نزدیک    95

جدول7-5 : مقدار انعکاس پوشش4در ناحیه مادون قرمز نزدیک    96

جدول7-6: مقدار انعکاس پوشش5در ناحیه مادون قرمز نزدیک    97

جدول7-7 : مقدار انعکاس پوشش6در ناحیه مادون قرمز نزدیک    98

 

 

چکیده

 

استتار هم در ناحیه مریی و هم در ناحیه مادون قرمز موضوعات قابل توجهی در اهداف و مقاصد نظامی می باشد. به منظور ایجاد استتار در ناحیه مادون قرمز نزدیک، بایستی طیف انعکاسی اجزای طبیعت و هدف را هماهنگ نمود. بنابراین طیف انعکاسی پوشش های استتاری در ناحیه مادون قرمز نزدیک تهیه شده، بسیار مهم می باشد. برای رسیدن به این هدف از رنگدانه­های آلی استفاده شده است. همچنین از درصدهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم و نانو کربن بلک در فرمولاسیون پوشش به منظور بررسی تأثیر آن­ها بر خواص پوشش­های استتاری از جمله انعکاس طیفی، میزان چسبندگی و مقاومت سایش در ناحیه مادون قرمز نزدیک استفاده گردید. حداقل ضخامت پوشش اِعمال شده برای رسیدن به انعکاس مناسب 225میکرون می­باشد.

نتایج انعکاسی نمونه­ها نشان داد که افزودن نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و کربن بلک به فرمولاسیون پوشش­ها باعث کاهش انعکاس می­شود. بررسی میزان مقاومت به سایش پوشش­ها نشان داد که با افزودن نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و کربن بلک باعث افزایش مقاومت سایشی پوشش­ها می­شود و تأثیری در میزان چسبندگی پوشش­ها ندارند.

 

کلمات کلیدی : استتار، مادون قرمز نزدیک، نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم، نانو ذرات کربن بلک

 برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.