عنوان تحقیق: اثر اصلاح ترکیبی نانو نقره-گرمآبی بر زمان پرس و خواص کاربردی تخته خرده چوبفرمت فایل: wordتعداد صفحات: 86شرح مختصر:در این تحقیق اثر اصلاح ترکیبی نانونقره کلوئیدی-گرمآبی بر انتقال حرارت از صفحات پرس گرم به مغز کیک خرده چوب گونه ی راش (Fagusorientalis)، خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب و تغییرات شیمیایی خرده چوبهای تیمار شده از طریق طیف سنجی FTIR بررسی شد. تیمار در 4 گروه شاهد، گرمآبی، نانو و نانو-گرمآبی انجام گردید. البته تیمار گرمآبی و نانو-گرمآبی در دو سطح حرارت 150 و 170 درجه سانتیگراد و دو سطح زمان 30 و 45 دقیقه انجام شد. در مجموع 10 سطح تیمار به دست آمد. نانونقره کلوئیدی با غلظت ppm100 تهیه شد. مقاومت های مکانیکی تخته ها شامل مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی طبق استانداردDIN-68763و خواص فیزیکی تخته ها شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب طبق استاندارد EN-317 اندازه گیری شدند. بهمنظور بررسی اثر نانوذرات نقره بر انتقال حرارت تخته هایی با زمان پرس 5 دقیقه ساخته شد و دما در لایه میانی کیک خرده چوب در هر 30 ثانیه توسط ترموکوپل ثبت گردید. تصاویرميكروسكوپ الكتروني (SEM) حضور، سایز و پراكنش مناسب نانو ذرات کلوئیدی نقره درخرده چوب رابه وضوح ثابت کرده است. نتایج طیف سنجی FTIR شکست گروه های استیل همی سلولزها و کاهش مناطق آبدوست خرده چوبها اصلاح شده به روش گرمآبی و نانو-گرمآبی رانشان می دهد. اصلاح ترکیبی نانو-گرمآبی سرعت انتقال حرارت به لایه های میانی کیک را تسریع کرد. تیمار نانو-گرمآبی در دمای بالای (170 درجه سانتیگراد) و نیز در دقایق انتهایی پرس نسبت به نمونه های شاهد و گرمآبی بهبود انتقال حرارت معنیداری نشان داد. همچنین تخته های حاوی نانونقره نسبت به تمام سطوح تیمار در زمان کمتری (92 ثانیه) به دمای 100 درجه سانتیگراد رسید. نتایج نشان دادند تیمار نانو-گرمآبی منجر به کاهش مدول گسیختگی و چسبندگی داخلی، افزایش مدولالاستیسیته، کاهش جذب آب و بهبود واکشیدگی ضخامت تخته ها گردید. بيشترين بهبود در خواص فيزيكي در تخته هاي ساخته شده با خرده هاي چوب تيمار شده به روش نانو-گرمآبی در دماي 170درجه سانتیگراد و به مدت 45 دقيقه مشاهده شد. با افزایش دما و زمان تیمار، کاهش MOR و بهبود MOE محسوس تر شد، اما با افزایش زمان تیمار در یک سطح دمایی IB کاهش بیشتری نشان داد. همچنین کلیه خواص فیزیکی و مکانیکی تخته های ساخته شده با خرده چوبهای اشباع شده با نانو نسبت به شاهد بیشتر بود.کلمات کلیدی: نانونقره کلوئیدی-گرمآبی، تخته خرده چوب، انتقال حرارت، خواص فیزیکی و مکانیکیفهرست مطالبفصل اول: مقدمه و کلیات1-1- مقدمه.................................................111-2- فرضیات پژوهش................................................................131-3- اهداف پژوهش............................................................141-4- کلیات..........................................................................................141-4-1- راش................................................................................141-4-2- تخته خرده چوب........................................................151-4-3- اصلاح چوب.......................................................................161-4-3-1- اصلاح حرارتی.....................................................................161-4-3-2- تیمار گرمآبی..............................................................171-5- فناوری نانو...............................................................181-5-1- نانو ذرات............................................................................181-5-1-1- فرآیندهای تولید نانو ذرات...................................................191-5-1-2- نانو نقره....................................................................................201-5-2- انتقال حرارت نانو ذرات فلزی............................................201-6- کلوئیدها............................................................................211-7- میکروسکوپ الکترونی (SEM)........................................22فصل دوم: پیشینه تحقیق3-1- اثر تیمار گرمایی بر خواص کاربردی چوب و فرآوردههای آن.....................................243-1-1- خواص فیزیکی.....................................................................243-1-2- خواص مکانیکی...................................................263-2- اثر نانوذرات فلزی بر خواص کاربردی چوب و فرآوردههای آن............................................303-2-1- اثر نانوذرات فلزی بر هدایت حرارتی...........................................303-2-2- خواص فیزیکی............................................................323-2-3- خواص مکانیکی..................................................35فصل سوم: مواد و روشها3-1- عوامل متغیر................................................................403-2- عوامل ثابت...............................403-3- تهیه مواد اولیه.......................................................................413-3-1- تهیه خردهچوب................................................................413-3-2- تهیه مواد شیمیایی......................................................................413-3-3- تهیه چسب مصرفی..................................................................413-4- آماده سازی ترکیبات آزمونی..............................................................423-4-1- نانو نقره کلوئیدی.................................................................423-5- فرآیند اصلاح...........................................................................423-5-1 تیمار نانونقره.........................................................................433-5-2- تیمار گرمآبی و نانو-گرمآبی..............................................433-6- طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR)....................................443-7- ميكروسكوپ الكتروني(SEM)............................................................................443-8- ساخت تخته و ثبت دما در ضخامت کیک .........................453-9- تهیه نمونه های آزمونی.........................................................453-10- اندازه گیری خواص فیزیکی تخته ها.........................463-10-1- محاسبه تغییرات وزن و میزان ماندگاری نانو روی خرده چوب راش..........463-10-2- محاسبه واکشیدگی ضخامت و جذب آب...................473-11-اندازه گیری خواص مکانیکی............................................473-11-1- خواص خمشی........................................................................473-11-1-1- مدول گسیختگی (MOR)...................................................................473-11-1-2- مدول الاستیسیته (MOE).....................................................................483-11-2- چسبندگی داخلی (IB).................................................483-12- تحلیل آماری.............................................................................................48فصل چهارم: نتایج4-1- شناسایی و بررسی ساختاری خرده چوب (SEM و EDS).......504-2- طیف سنجی مادون قرمز (FTIR).............................................534-3- اثر اصلاح ترکیبی نانو-گرمآبی بر روند انتقال حرارت...................554-4- خواص فیزیکی.................................................................................574-4-1- تغییرات وزن خرده چوب راش.................................584-4-2- جذب آب..................................................................................584-4-3- واكشيدگي ضخامت..............................................................................604-5- خواص مکانیکی...........................................................................614-5- 1- خواص خمشی.......................................................................614-5-1-1- مدول گسیختگی.........................................................614-5-1-2- مدول الاستیسیته..................................................................624-5-2- مقاومت چسبندگی داخلی................................................63فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری5-1- نوآوری روش........................................................................665-1- تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM و EDS).................675-2- طیفسنجی FTIR................................................................675-3- انتقال حرارت..........................................................................685-4- خواص فيزيكي............................................................................705-5- خواص مكانيكي...............................................................................725-5-1- خواص خمشی..................................................................................725-5-1-1- مدول گسیختگی.......................................................................725-5-1-2- مدول الاستیسیته..............................................................735-5-2- چسبندگی داخلی.....................................................................74نتیجه گیری.....................................................................................75پیشنهادات........................................................................................76منابع...............................................................................................................78چکیده انگلیسی....................................................................................86فهرست شکلهاشکل 3-1- نانو نقره تولید شده.......................................................44شکل 3-2- دستگاه اشباع مجهز به المنت حرارتی...........45شکل 3-3- نمایی از دستگاه میکروسکوپ الکترونی (SEM) واقع در آزمایشگاه رضایی...................46شكل 4-1- تصويرSEMمحلول کلوئیدی نانونقره تولید شده.............52شكل 4-2- تصويرSEMخرده چوب اشباع شده با نانو ذرات نقره.................53شكل 4-3- تصويرSEMخرده چوب شاهد.............................53شکل 4-4- طیف EDS خرده چوب اشباعشده با نانو..........54شکل 4-5- طیفهای FTIR نمونه های تیمار شده و شاهد........56شکل 4-6- طیفهای FTIR نمونه های تیمار شده و شاهد..........56شکل 4-7- زمان رسيدن دما به 100 درجه سانتیگراد در تيمارهاي مختلف.......58شکل4-8- حداکثر دمای ثبت شده ی مغز کیک در سطوح مختلف تیمار.....................59شکل 4-9- میانگین جذب آب پس از 2 ساعت غوطه وری.................61شکل 4-10- میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غوطه وری.......................61شکل 4-11- میانگین واکشیدگی ضخامت پس از 2 ساعت غوطه وری..............62شکل 4-12- میانگین واکشیدگی ضخامت پس از 24 ساعت غوطه وری..63شکل4-13- اثر سطوح مختلف تیمار بر مدول گسیختگی..............54شکل 4-14- اثر سطوح مختلف تیمار بر مدول الاستیسیته..............65شکل 4-15- اثر سطوح مختلف تیمار بر مقاومت چسبندگی داخلی........66فهرست جدولهاجدول 3-1- مشخصات فنی چسب مورد استفاده.................33جدول3-2- ابعاد و تعداد نمونههای آزمونی در هر تکرار و تیمار........37جدول4-1- نتایج کمی طیف EDS..............................................54جدول 4-2- اثر تیمارهای مختلف بر انتقال حرارت طی فرآیند پرس گرم....................57جدول 4-3- اثر تیمار نانو، گرمآبی و نانو-گرمآبی بر تغییرات وزن.......................60
اثر اصلاح ترکیبی نانو نقره-گرمآبی بر زمان پرس و خواص کاربردی تخته خرده چوب
عنوان تحقیق: اثر اصلاح ترکیبی نانو نقره-گرمآبی بر زمان پرس و خواص کاربردی تخته خرده چوبفرمت فایل: wordتعداد صفحات: 86شرح مختصر:در این تحقیق اثر اصلاح ترکیبی نانونقره کلوئیدی-گرمآبی بر انتقال حرارت از صفحات پرس گرم به مغز کیک خرده چوب گونه ی راش (Fagusorientalis)، خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب و تغییرات شیمیایی خرده چوبهای تیمار شده از طریق طیف سنجی FTIR بررسی شد. تیمار در 4 گروه شاهد، گرمآبی، نانو و نانو-گرمآبی انجام گردید. البته تیمار گرمآبی و نانو-گرمآبی در دو سطح حرارت 150 و 170 درجه سانتیگراد و دو سطح زمان 30 و 45 دقیقه انجام شد. در مجموع 10 سطح تیمار به دست آمد. نانونقره کلوئیدی با غلظت ppm100 تهیه شد. مقاومت های مکانیکی تخته ها شامل مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی طبق استانداردDIN-68763و خواص فیزیکی تخته ها شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب طبق استاندارد EN-317 اندازه گیری شدند. بهمنظور بررسی اثر نانوذرات نقره بر انتقال حرارت تخته هایی با زمان پرس 5 دقیقه ساخته شد و دما در لایه میانی کیک خرده چوب در هر 30 ثانیه توسط ترموکوپل ثبت گردید. تصاویرميكروسكوپ الكتروني (SEM) حضور، سایز و پراكنش مناسب نانو ذرات کلوئیدی نقره درخرده چوب رابه وضوح ثابت کرده است. نتایج طیف سنجی FTIR شکست گروه های استیل همی سلولزها و کاهش مناطق آبدوست خرده چوبها اصلاح شده به روش گرمآبی و نانو-گرمآبی رانشان می دهد. اصلاح ترکیبی نانو-گرمآبی سرعت انتقال حرارت به لایه های میانی کیک را تسریع کرد. تیمار نانو-گرمآبی در دمای بالای (170 درجه سانتیگراد) و نیز در دقایق انتهایی پرس نسبت به نمونه های شاهد و گرمآبی بهبود انتقال حرارت معنیداری نشان داد. همچنین تخته های حاوی نانونقره نسبت به تمام سطوح تیمار در زمان کمتری (92 ثانیه) به دمای 100 درجه سانتیگراد رسید. نتایج نشان دادند تیمار نانو-گرمآبی منجر به کاهش مدول گسیختگی و چسبندگی داخلی، افزایش مدولالاستیسیته، کاهش جذب آب و بهبود واکشیدگی ضخامت تخته ها گردید. بيشترين بهبود در خواص فيزيكي در تخته هاي ساخته شده با خرده هاي چوب تيمار شده به روش نانو-گرمآبی در دماي 170درجه سانتیگراد و به مدت 45 دقيقه مشاهده شد. با افزایش دما و زمان تیمار، کاهش MOR و بهبود MOE محسوس تر شد، اما با افزایش زمان تیمار در یک سطح دمایی IB کاهش بیشتری نشان داد. همچنین کلیه خواص فیزیکی و مکانیکی تخته های ساخته شده با خرده چوبهای اشباع شده با نانو نسبت به شاهد بیشتر بود.کلمات کلیدی: نانونقره کلوئیدی-گرمآبی، تخته خرده چوب، انتقال حرارت، خواص فیزیکی و مکانیکیفهرست مطالبفصل اول: مقدمه و کلیات1-1- مقدمه.................................................111-2- فرضیات پژوهش................................................................131-3- اهداف پژوهش............................................................141-4- کلیات..........................................................................................141-4-1- راش................................................................................141-4-2- تخته خرده چوب........................................................151-4-3- اصلاح چوب.......................................................................161-4-3-1- اصلاح حرارتی.....................................................................161-4-3-2- تیمار گرمآبی..............................................................171-5- فناوری نانو...............................................................181-5-1- نانو ذرات............................................................................181-5-1-1- فرآیندهای تولید نانو ذرات...................................................191-5-1-2- نانو نقره....................................................................................201-5-2- انتقال حرارت نانو ذرات فلزی............................................201-6- کلوئیدها............................................................................211-7- میکروسکوپ الکترونی (SEM)........................................22فصل دوم: پیشینه تحقیق3-1- اثر تیمار گرمایی بر خواص کاربردی چوب و فرآوردههای آن.....................................243-1-1- خواص فیزیکی.....................................................................243-1-2- خواص مکانیکی...................................................263-2- اثر نانوذرات فلزی بر خواص کاربردی چوب و فرآوردههای آن............................................303-2-1- اثر نانوذرات فلزی بر هدایت حرارتی...........................................303-2-2- خواص فیزیکی............................................................323-2-3- خواص مکانیکی..................................................35فصل سوم: مواد و روشها3-1- عوامل متغیر................................................................403-2- عوامل ثابت...............................403-3- تهیه مواد اولیه.......................................................................413-3-1- تهیه خردهچوب................................................................413-3-2- تهیه مواد شیمیایی......................................................................413-3-3- تهیه چسب مصرفی..................................................................413-4- آماده سازی ترکیبات آزمونی..............................................................423-4-1- نانو نقره کلوئیدی.................................................................423-5- فرآیند اصلاح...........................................................................423-5-1 تیمار نانونقره.........................................................................433-5-2- تیمار گرمآبی و نانو-گرمآبی..............................................433-6- طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR)....................................443-7- ميكروسكوپ الكتروني(SEM)............................................................................443-8- ساخت تخته و ثبت دما در ضخامت کیک .........................453-9- تهیه نمونه های آزمونی.........................................................453-10- اندازه گیری خواص فیزیکی تخته ها.........................463-10-1- محاسبه تغییرات وزن و میزان ماندگاری نانو روی خرده چوب راش..........463-10-2- محاسبه واکشیدگی ضخامت و جذب آب...................473-11-اندازه گیری خواص مکانیکی............................................473-11-1- خواص خمشی........................................................................473-11-1-1- مدول گسیختگی (MOR)...................................................................473-11-1-2- مدول الاستیسیته (MOE).....................................................................483-11-2- چسبندگی داخلی (IB).................................................483-12- تحلیل آماری.............................................................................................48فصل چهارم: نتایج4-1- شناسایی و بررسی ساختاری خرده چوب (SEM و EDS).......504-2- طیف سنجی مادون قرمز (FTIR).............................................534-3- اثر اصلاح ترکیبی نانو-گرمآبی بر روند انتقال حرارت...................554-4- خواص فیزیکی.................................................................................574-4-1- تغییرات وزن خرده چوب راش.................................584-4-2- جذب آب..................................................................................584-4-3- واكشيدگي ضخامت..............................................................................604-5- خواص مکانیکی...........................................................................614-5- 1- خواص خمشی.......................................................................614-5-1-1- مدول گسیختگی.........................................................614-5-1-2- مدول الاستیسیته..................................................................624-5-2- مقاومت چسبندگی داخلی................................................63فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری5-1- نوآوری روش........................................................................665-1- تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM و EDS).................675-2- طیفسنجی FTIR................................................................675-3- انتقال حرارت..........................................................................685-4- خواص فيزيكي............................................................................705-5- خواص مكانيكي...............................................................................725-5-1- خواص خمشی..................................................................................725-5-1-1- مدول گسیختگی.......................................................................725-5-1-2- مدول الاستیسیته..............................................................735-5-2- چسبندگی داخلی.....................................................................74نتیجه گیری.....................................................................................75پیشنهادات........................................................................................76منابع...............................................................................................................78چکیده انگلیسی....................................................................................86فهرست شکلهاشکل 3-1- نانو نقره تولید شده.......................................................44شکل 3-2- دستگاه اشباع مجهز به المنت حرارتی...........45شکل 3-3- نمایی از دستگاه میکروسکوپ الکترونی (SEM) واقع در آزمایشگاه رضایی...................46شكل 4-1- تصويرSEMمحلول کلوئیدی نانونقره تولید شده.............52شكل 4-2- تصويرSEMخرده چوب اشباع شده با نانو ذرات نقره.................53شكل 4-3- تصويرSEMخرده چوب شاهد.............................53شکل 4-4- طیف EDS خرده چوب اشباعشده با نانو..........54شکل 4-5- طیفهای FTIR نمونه های تیمار شده و شاهد........56شکل 4-6- طیفهای FTIR نمونه های تیمار شده و شاهد..........56شکل 4-7- زمان رسيدن دما به 100 درجه سانتیگراد در تيمارهاي مختلف.......58شکل4-8- حداکثر دمای ثبت شده ی مغز کیک در سطوح مختلف تیمار.....................59شکل 4-9- میانگین جذب آب پس از 2 ساعت غوطه وری.................61شکل 4-10- میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غوطه وری.......................61شکل 4-11- میانگین واکشیدگی ضخامت پس از 2 ساعت غوطه وری..............62شکل 4-12- میانگین واکشیدگی ضخامت پس از 24 ساعت غوطه وری..63شکل4-13- اثر سطوح مختلف تیمار بر مدول گسیختگی..............54شکل 4-14- اثر سطوح مختلف تیمار بر مدول الاستیسیته..............65شکل 4-15- اثر سطوح مختلف تیمار بر مقاومت چسبندگی داخلی........66فهرست جدولهاجدول 3-1- مشخصات فنی چسب مورد استفاده.................33جدول3-2- ابعاد و تعداد نمونههای آزمونی در هر تکرار و تیمار........37جدول4-1- نتایج کمی طیف EDS..............................................54جدول 4-2- اثر تیمارهای مختلف بر انتقال حرارت طی فرآیند پرس گرم....................57جدول 4-3- اثر تیمار نانو، گرمآبی و نانو-گرمآبی بر تغییرات وزن.......................60