خانه / فنی و مهندسی / پلیمر / پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان تأثیر نانو ذرات TiO2 , Carbon Black بر خواص پوشش­های استتاری در ناحیه مادون قرمز نزدیک

پایان نامه ارشد با عنوان تأثیر نانو ذرات TiO2 , Carbon Black بر خواص پوشش­های استتاری در ناحیه مادون قرمز نزدیک

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

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

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                        صفحه

چکیده ۱

فصل اول.. ۲

مقدمه. ۲

۱-۱- پیشگفتار. ۳

فصل دوم. ۶

مروری بر منابع مطالعاتی.. ۶

۲-۱- کاربرد پوشش های آلی با خواص مادون قرمز. ۷

۲-۲- مثال­هایی از پوشش­هایی با خواص بازتاب مادون قرمز. ۸

۲-۲-۱- پوشش­هایی با بازتاب در مادون قرمز حرارتی.. ۸

۲-۲-۲- پوشش­های جمع کننده گرمای خورشیدی.. ۸

۲-۲-۳- پوشش­هایی که با اشعه مادون قرمز پخت می شوند. ۹

۲-۳- استتار. ۹

۲-۳-۱- هدف از استتار. ۱۰

۲-۳-۲- استتار مادون قرمز(IR). 10

2-4- تشعشعات مادون قرمز. ۱۱

۲-۴-۱- قاعده کلی تفرق تابش نور. ۱۱

۲-۵- گستره امواج الکترومغناطیسی.. ۱۲

۲-۶- ناحیه مادون قرمز. ۱۲

۲-۷- وسایل دیده بانی و آشکارسازها ۱۳

۲-۸- خصوصیات انعکاسی از محیط­های مختلف… ۱۵

۲-۹- پوشش های استتاری.. ۱۸

۲-۹-۱- پوشش­هایی برای نواحی بیشه و جنگلی.. ۱۸

۲-۹-۲- پوشش­هایی برای نواحی بیابانی.. ۲۳

۲-۹-۳- پوشش­هایی برای محیط­های اقیانوسی.. ۲۳

۲-۱۰- خواص مواد اولیه با کارآیی مادون قرمز نزدیک…. ۲۷

۲-۱۰-۱- انتخاب پیگمنت با خواص مادون قرمز نزدیک…. ۲۷

۲-۱۰-۲- رنگدانه­های آلی.. ۳۱

۲-۱۰-۳- نانو ذرات… ۳۲

۲-۱۰-۳-۱- دی اکسید تیتانیوم. ۳۲

۲-۱۰-۳-۲- نانو ذرات کربن بلک…. ۳۲

۲-۱۰-۴- خواص طیفی از رزین­ها ۳۳

۲-۱۰-۴-۱- رزین پلی یورتان.. ۳۵

۲-۱۰-۵- حلال­ها و دیگر مواد تشکیل دهنده ۳۶

۲-۱۱- فرمول نویسی رنگ…. ۳۸

۲-۱۲- آلومینیوم. ۴۰

۲-۱۳- آماده سازی سطوح.. ۴۱

۲-۱۳-۱- مناسب سازی پیش از اِعمال.. ۴۲

۲-۱۳-۲- تمیزکاری اولیه. ۴۳

۲-۱۳-۳- حذف اکسیدها به روش­های امکانپذیر. ۴۳

۲-۱۴- آندایزینگ…. ۴۶

۲-۱۴-۱- مفاهیم و کاربردها ۴۶

۲-۱۴-۲- روش­های آندایزینگ…. ۴۷

فصل  سوم. ۵۱

مواد و تجهیزات… ۵۱

۳-۱- مواد مصرفی و تجهیزات… ۵۲

۳-۲ مواد مصرفی.. ۵۲

۳-۲-۱- رنگدانه­های آلی.. ۵۲

۳-۲-۲- نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم. ۵۴

۳-۲-۳- نانو ذرات کربن بلک…. ۵۴

۳-۲-۴- رزین.. ۵۵

۳-۲-۵- حلال­ها ۵۵

۳-۲-۶- اسید سولفوریک…. ۵۵

۳-۲-۷- آلیاژ آلومینیوم۵۰۵۲٫ ۵۵

۳-۳ تجهیزات… ۵۶

۳-۳-۱- میکسر برقی.. ۵۶

۳-۳-۲- دستگاه پولیشر. ۵۶

۳-۳-۳- فیلم کِش… ۵۶

۳-۳-۴- کوره حرارتی.. ۵۷

۳-۴ آزمون­ها ۵۷

۳-۴-۱- میکروسکوپ نوری.. ۵۷

۳-۴-۲- میکروسکوپ الکترونی روبشی.. ۵۷

۳-۴-۳- دستگاه اسپکتروفتومتر. ۵۸

۳-۴-۴- دستگاه اسپکتروفتومتر انعکاسی در ناحیه مادون قرمز نزدیک…. ۵۸

۳-۴-۵- دستگاه تست چسبندگی.. ۵۸

۳-۴-۶- دستگاه تست سایشی.. ۵۸

فصل چهارم. ۵۹

نتایج و بحث… ۵۹

۴-۱- ساخت پوشش… ۶۰

۴-۲ آماده­سازی.. ۶۴

۴-۳ پوشش دادن.. ۶۵

۴-۴- فرمولاسیون پوشش… ۶۵

۴-۵- تصاویر میکروسکوپ نوری.. ۶۷

۴-۶ تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی.. ۷۰

۴-۷ انعکاس پوشش­ها در ناحیه مادون قرمز نزدیک…. ۷۴

۴-۸- مقاومت سایشی پوشش­ها ۷۸

۴-۹- چسبندگی پوشش­ها ۸۰

فصل  پنجم. ۸۳

نتیجه گیری  و پیشنهادات… ۸۳

۵-۱- نتیجه­گیری.. ۸۴

۵-۲- پیشنهادات برای کارهای آتی.. ۸۵

مراجع. ۸۶

پیوست… ۹۲

 

 

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                                        صفحه

شکل ۲-۱ : گستره ی امواج الکترومغناطیسی   ۱۲

شکل ۲-۲ : منحنی استاندارد انعکاسی برگ درختان   ۱۶

نمودار ۲-۳ :  نمودار انعکاسی برخی محیط­های طبیعی   ۱۷

نمودار ۲-۴ : نمودار رنگی استتار سبز جنگلی آمریکا ۲۱

شکل ۲-۵ : محدوده انعکاس مادون قرمز در ایالت متحده امریکا ۲۲

شکل ۲- ۶ : طیف انعکاس دهنده گرمای خورشیدی   ۲۷

شکل۲-۷ : مراحل آندایزینگ     ۴۸

شکل ۳- ۱ : ساختار پیگمنت Cibanone Yellow g. 53

شکل ۳- ۲ : ساختار پیگمنت Cibanone Blue gf. 53

شکل ۳- ۳ : ساختار پیگمنت Cibanone Olive s. 54

شکل ۴-۱ : ترکیب رنگ­ها ۶۶

شکل ۴-۲ : تصویر تعیین ضخامت با میکروسکوپ نوری(پوشش پایه)  ۶۷

شکل ۴-۳  : تصویر بررسی پوشش به­وسیله میکروسکوپ نوری(پوشش پایه)  ۶۸

شکل ۴-۴  : تصویر نحوه دیسپرس شدن پیگمنت­ها با میکروسکوپ نوری (پوشش پایه)  ۶۸

شکل ۴-۵  : تصویر پوشش اِعمال شده با ضخامت کم به­وسیله میکروسکوپ نوری(پوشش پایه)  ۶۹

شکل ۴-۶  : تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با بزرگنمایی ۵۰۰ برابر از پوشش ۱   ۷۰

شکل ۴-۷ : تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با بزرگنمایی ۲۰۰۰۰ برابر از پوشش ۱   ۷۱

شکل ۴-۸ : تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با بزرگنمایی ۱۰۰۰۰ برابر از پوشش ۴   ۷۱

شکل ۴-۹ : تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با بزرگنمایی ۲۰۰۰۰ برابر از پوشش ۴   ۷۱

شکل ۴-۱۰: نمودار آنالیز پوشش ۱ توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی   ۷۲

شکل ۴-۱۱: نمودار آنالیز پوشش ۴ توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی   ۷۲

شکل ۴- ۱۲: توزیع نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در محمل   ۷۳

شکل ۴- ۱۳: توزیع نانوذرات کربن بلک در محمل   ۷۳

شکل ۴-۱۴ : مقدار انعکاس پوشش پایه  ۷۴

شکل ۴-۱۵ : مقدار انعکاس پوشش ۱   ۷۵

شکل ۴-۱۶ : مقدار انعکاس پوشش ۲   ۷۵

شکل ۴-۱۷ : مقدار انعکاس پوشش ۳   ۷۵

شکل ۴- ۱۸: مقدار انعکاس پوشش ۴   ۷۶

شکل ۴-۱۹ : مقدار انعکاس پوشش ۵   ۷۶

شکل ۴-۲۰ : مقدار انعکاس پوشش ۶   ۷۶

شکل ۴- ۲۱ : طیف انعکاسی انواع برگ سبز  ۷۷

شکل ۴-۲۲ : نمودار کاهش وزن بر حسب مقدار نانو دی اکسید تیتانیوم  ۷۹

شکل ۴- ۲۳ : نمودار کاهش وزن بر حسب مقدار نانو کربن بلک     ۷۹

شکل ۷- ۲ : نمودار XRD دی اکسید تیتانیوم  ۹۹

 

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                                        صفحه

جدول ۲-۱ : فرمولاسیون پوشش مینای زیتونی   ۲۲

جدول ۲-۲ : فرمولاسیون پوشش دریایی استرالیایی   ۲۵

جدول ۲-۳ : فرمولاسیون پوشش دریایی امریکایی   ۲۶

جدول ۳- ۱ : مشخصات پیگمنت­های مصرفی   ۵۲

جدول ۳- ۲ : مشخصات نانو دی اکسید تیتانیوم  ۵۴

جدول ۳-۳  : مشخصات نانو ذرات کربن بلک     ۵۵

جدول ۳-۴  : ترکیب شیمیایی آلیاژ آلومینیوم ۵۰۵۲   ۵۶

جدول ۴-۱ : مقادیر مختلف رنگدانه­ها به منظور رسیدن به فام استاندارد  ۶۰

جدول ۴-۲ : مؤلفه­های رنگی نمونه­های پوشش با مقادیر مختلف رنگدانه­ها و اختلاف رنگ آن­ها با نمونه استاندارد سبز جنگلی.. ۶۲

جدول ۴- ۳ : فرمولاسیون پوشش ساخته شده ۶۳

جدول ۴-۴ : مقادیر رنگدانه­ها و نانوذرات (گرم)  ۶۴

جدول ۴-۵ : نتیجه آزمون چسبندگی پوشش­ها ۸۰

جدول۷- ۱ : مقدار انعکاس پوشش پایه در ناحیه مادون قرمز نزدیک     ۹۲

جدول۷- ۲: مقدار انعکاس پوشش۱در ناحیه مادون قرمز نزدیک     ۹۳

جدول۷-۳ : مقدار انعکاس پوشش۲در ناحیه مادون قرمز نزدیک     ۹۴

جدول۷ -۴  : مقدار انعکاس پوشش۳در ناحیه مادون قرمز نزدیک     ۹۵

جدول۷-۵ : مقدار انعکاس پوشش۴در ناحیه مادون قرمز نزدیک     ۹۶

جدول۷-۶: مقدار انعکاس پوشش۵در ناحیه مادون قرمز نزدیک     ۹۷

جدول۷-۷ : مقدار انعکاس پوشش۶در ناحیه مادون قرمز نزدیک     ۹۸

 

 

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 ۲۲۵میکرون 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

قیمت:   ۱۲۰۰۰ تومان

 

فرمت

مطلب مشابه

پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان تئوری تئوکراسی و قانون اساسی جمهوری اسلامی ایران

  عنوان: تئوری تئوکراسی و قانون اساسی جمهوری اسلامی ایران فهرست مطالب عنوان                                                                                                                          صفحه …