پایان نامه ارشد رشته مهندسی پلیمر گرایش صنایع رنگ: تأثیر نانو ذرات TiO2 , Carbon Black بر خواص پوشش­های استتاری در ناحیه مادون قرمز نزدیک

دانلود متن کامل پایان نامه با فرمت ورد

پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته صنایع

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه 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

 

فصل اول

مقدمه

  

1-1- پیشگفتار

            گونه­های شگفت­انگیزی از پنهان سازی در بین جانوران از گذشته تاکنون شناخته شده و آنچه امروزه به عنوان استتار[1] مطرح است الهام گرفته از طبیعت می­باشد. استتار از اصول و عوامل پدافند غیرعامل می­باشد و از مهمترین حیله­های جنگی است که برای فریب دشمن به­کار می­رود. استتار یکی از روش­های محافظت در برابر عوامل خارجی می­باشد. پایه­ی اولیه آن بر روی این واقعیت استوار است که اگر دشمن نتواند هدف را کشف کند، هدف به­طور مؤثری محافظت می­شود و تلفات کاهش پیدا می­کند[1].

در مقاصد نظامی، استتار به منظور تغییر شکل دادن نیروها و تجهیزات در مقابل شناسایی دشمن استفاده می­شود. تا زمانی که نیروها و تجهیزات آن­ها پیشرفته تر می­شود، استتار برای زنده ماندن و محافظت در برابر تجهیزات اهمیت بیشتری پیدا می کند. از نقطه نظر نظامی، تلاش­ها و تحقیقات پیوسته­ای برای یافتن روش­هایی به منظور فریب دادن مشاهده کننده وجود دارد. رنگ­های یافت شده در اغلب الگوهای استتار نظامی: سبز، زیتونی، خاکی، قهوه­ای و مشکی می­باشد. برای استتار هماهنگی با محیط اطراف، کاهش تضادها و از بین بردن خطوط برجسته­ی تصویر از طریق یک الگوی کارآمد ضروری است. نور خورشید شامل 5% اشعه­ی ماورای بنفش، 46% تابش مرئی و حدود49% تابش مادون قرمز نزدیک (NIR) می­باشد
(طول موج 700 تا 1200 نانومتر). با پیدایش تجهیزات شناسایی در NIR، مانند دوربین­های دید در شب و فتو گرافی NIR، ضروری است که انعکاس IR پوشش­ها در محدوده­ی 700-1200نانومتر در نظر گرفته شود. بنابراین ضروری است که برای استتار، رنگدانه­هایی که دارای انعکاس مادون قرمز مشابه با اجزای طبیعت هستند و طیف انعکاسی محیط را با طیف انعکاسی شی همسان می کنند، به کار روند[57].

معمولاً سه محیط برفی، جنگلی و بیابانی را می­توان مهم­ترین زمینه­های استتار برای پنهان­سازی نیروها و تجهیزات نظامی عنوان کرد. در محیط برفی، انعکاس برف در طول موج­های ماورابنفش حـــــدود 98-80% می­باشد و اجسام برای استتار در این مناطق، باید بتوانند انعکاسی نزدیک با زمینه برفی محیط داشته باشند[1].

در محیط جنگلی، هریک از عناصر جنگل دارای خصوصیات انتشار مادون قرمز متفاوتی هستند که به ساختار شیمیایی آن­ها وابسته می­باشد. به عنوان مثال برگ­های درختان که جزء اصلی در محیط جنگلی به حساب می­آیند، دارای بازتاب نسبتاً کم در ناحیه مرئی و بازتاب نسبتاً زیاد در محدوده مادون قرمز نزدیک
می­باشند. عنصر اصلی که در ساختار گیاهان نقش اساسی ایفا می­کند کلروفیل (سبزینه) می­باشد[1].

شن و ماسه­های بیابان که جزء اصلی محیط­های بیابانی را تشکیل می­­دهند، دارای بازتاب نسبتاً زیاد در ناحیه مرئی و مادون قرمز نزدیک می­باشند[1]. برای نگارش پایان ­نامه نیز از الگوی زیر استفاده گردیده است :

در فصل دوم به مروری بر مقالات گذشته در خصوص استتار در ناحیه مادون قرمز نزدیک پرداخته شده است؛ که ابتدا کاربردهایی از پوشش­های آلی با خواص مادون قرمز نام برده شده است و سپس به بحث استتار در ناحیه مادون قرمز نزدیک، که یکی از کاربردهای پوشش آلی با خواص مادون قرمز است؛ به طوری که مبحث اصلی این پروژه می­باشد پرداخته شده است. در ادامه مباحث فصل دوم، مواد اولیه ساخت پوشش از جمله رنگدانه[2]، رزین و حلال­هایی که می­توانند در پوشش­های آلی با خواص مادون قرمز نزدیک به­کار برده شوند مورد بحث قرار گرفته­اند.

در فصل سوم به بررسی تجهیزات و آزمون­های انجام گرفته شده و همچنین فرمولاسیون پوشش ساخته شده، نحوه­ی ساخت پوشش و اِعمال پوشش بر روی زیرآیند آلیاژ آلومینیوم 5052، پرداخته شده است.

در فصل چهارم نتایج حاصل از این تحقیق عرضه و مورد بحث و تحلیل قرار گرفته است؛ نتایج
آزمون­ انعکاس در ناحیه مادون قرمز نزدیک، آزمون سایشی، آزمون چسبندگی پوشش، و عکس­های استخراج شده به­وسیله دستگاه­های میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی به تفکیک آورده و مورد بحث واقع شده است.

در نهایت در فصل پنجم، از آزمون­های انجام گرفته شده در پروژه، نتیجه­گیری شده و تأثیر حضور نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم و کربن بلک بر روی خواص پوشش­های استتاری در ناحیه مادون قرمز نزدیک بدست آورده شده است.

در بخش­های پایانی نیز پیشنهادات برای کارهای آتی و مراجع آورده شده است.

[1] Comouflage

[2] Pigment

***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

تعداد صفحه : 107

قیمت : چهارده هزار تومان

 

 

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود به شما نشان داده می شود

و به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09124404335        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید

27 پاسخ

بخش دیدگاه ها غیر فعال است.